Теплота растворения

Раствор – это фаза переменного состава, существующая в определенных пределах термодинамических параметров. Раствор – гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов. Свойства раствора зависят от концентрации, и теплота образования раствора также является функцией концентрации. В процесс растворения вещества вносят вклад процессы разрушения кристаллической решетки (Q>0) и процесс сольватации (Q<0).

4.7.1 Интегральная теплота растворения (DH_m) – количество теплоты, выделяемое или поглощаемое при растворении 1 моля вещества в таком количестве воды, чтобы была достигнута заданная моляльная концентрация раствора (m)

DH_m

DH₀

 

 

DH_s

m, моль/1000г растворителя

Рис. 4.1. Зависимость теплоты растворения от концентрации раствора

Интегральная теплота растворения изменяется от предельной теплоты в бесконечно разбавленном растворе (DH₀)до теплоты растворения в насыщенном растворе (DH_s). Величина теплоты растворения ионного крислалла определяется энергией кристаллической решетки и теплотами сольватации катиона и аниона. (см рис. 3.1)

DH_m= E_{рещетки} + DH_гидр⁺ + DH_гидр^- (3.8)

4.7.1. Дифференциальная теплота растворения вещества – это количество теплоты, выделяемое или поглощаемое при растворении 1 моля вещества в таком большом количестве раствора заданной концентрации, чтобы при этом концентрация раствора не изменялась.

4.7.3. Теплота разбавления раствора от одной концентрации до другой равна разности между интегральными теплотами растворения

DH_m12 = DH_m2 - DH_m1. (3.9)

4.7.4. Теплоты образования ионов в раствореможно представить как суммарную теплоту растворения веществ в растворителе, например, в воде, с образованием гидратированных катионов и анионов. Теплоты образования отдельных ионов можно определить, только если принять теплоту образования какого-либо иона за 0. Условно принимают, что стандартная теплота образования иона водорода равна 0. При этом условии определяются теплоты образования других ионов.

1/2Н₂ + 1/2Cl₂ = HCl_газ

HCl + aq = HCl_aq = Н⁺_aq + Cl^-_aq

1/2Н₂ + 1/2Cl₂ + aq = Н⁺_aq + Cl^-_aq , D_rH = D_fH_HCl(aq) = D_fH_H+(aq) +D_fH_Cl¯(aq) ; 1/2Н₂ + aq = Н⁺_aq , D_fH˚_H+(aq)=0;

1/2Cl₂+ aq = Cl^-_aq , +D_fH_Cl¯(aq) = D_rH. (3.10)

 

Лекция № 4