Změna entalpie řešení - Enthalpy change of solution

The entalpie roztoku, entalpie rozpouštěnínebo teplo roztoku je entalpie změna spojená s rozpuštěním látky v a solventní při konstantním tlaku, což má za následek nekonečné ředění.

Entalpie roztoku je nejčastěji vyjádřena v kJ /mol při konstantní teplotě. Za změnu energie lze považovat tři části, endotermické rozbíjení vazeb v solutu a v rozpouštědle a vytváření přitažlivosti mezi rozpuštěná látka a rozpouštědlo. An ideální řešení má nulu entalpie míchání. Pro neideální řešení je to přebytečné molární množství.

Energetika

Rozpouštění většinou plynů je exotermické. To znamená, že když se plyn rozpouští v kapalném rozpouštědle, uvolňuje se energie jako teplo a ohřívá jak systém (tj. Roztok), tak i jeho okolí.

Teplota roztoku nakonec klesá, aby odpovídala okolnímu prostředí. Rovnováha mezi plynem jako samostatnou fází a plynem v roztoku bude Princip Le Châtelier posun ke zvýhodnění plynu přecházejícího do roztoku při snižování teploty (snižování teploty zvyšuje rozpustnost plynu).

Když se nasycený roztok plynu zahřeje, plyn z něj vychází.

Kroky rozpuštění

Na rozpuštění lze nahlížet ve třech krocích:

1. Prolomení atrakcí rozpuštěných látek - rozpuštěných látek (endotermických), viz například mřížová energie U_l v solích.
2. Lámání atrakcí rozpouštědlo-rozpouštědlo (endotermické), například to vodíkové vazby
3. Tváření atrakcí rozpuštěných látek (exotermické), in solvatace.

Hodnota entalpie solvatace je součtem těchto jednotlivých kroků.

${ displaystyle Delta H_ {solv} = Delta H_ {diss} + U_ {l}}$

Rozpouštění dusičnan amonný ve vodě je endotermní. Energie uvolněná solvatací amonných iontů a dusičnanových iontů je menší než energie absorbovaná rozbitím iontové mřížky dusičnanu amonného a přitažlivosti mezi molekulami vody. Rozpouštění hydroxid draselný je exotermická, protože během rozpouštění se uvolňuje více energie, než kolik se používá k rozbití rozpuštěné látky a rozpouštědla.

Výrazy v diferenciální nebo integrální formě

Výrazy změny entalpie rozpouštění mohou být diferenciální nebo integrální, jako funkce poměru množství solute-rozpouštědlo.

The molární diferenciální entalpie změna rozpouštění je:

${ displaystyle { begin {zarovnáno} Delta _ {diss} ^ {d} H = left ({ frac { částečné Delta _ {diss} H} { částečné Delta n_ {i}}} vpravo) _ {T, p, n_ {B}} end {zarovnáno}}}$

kde ∂Δn_i je nekonečně malá variace nebo diferenciál krtko číslo rozpuštěné látky.

Integrální teplo rozpouštění je definováno pro proces získávání určitého množství roztoku s konečnou koncentrací. The entalpie změna v tomto procesu, normalizovaná krtko číslo rozpuštěné látky se hodnotí jako molární integrální teplo rozpouštění. Matematicky je molární integrální teplo rozpouštění označeno jako:

${ displaystyle { begin {zarovnáno} Delta _ {diss} ^ {i} H = { frac { Delta _ {diss} H} {n_ {B}}}} konec {zarovnaný}}}$

Prvotní teplo rozpouštění je rozdílné teplo rozpouštění pro získání nekonečně zředěného roztoku.

Závislost na povaze řešení

The entalpie míchání z ideální řešení je nula podle definice, ale entalpie rozpouštění neelektrolytů má hodnotu entalpie fúze nebo odpařování. Pro neideální řešení elektrolyty je připojen k koeficient aktivity rozpuštěné látky (látek) a teplotní derivace sloučeniny (látek) relativní permitivita.

${ displaystyle H_ {dil} = součet _ {i} nu _ {i} RT ln gama _ {i} doleva (1 + { frac {T} { epsilon}} { frac { částečné epsilon} { částečné T}} pravé)}$

Viz také

• Zdánlivá molární vlastnost
• Entalpie míchání
• Teplo ředění
• Teplo tavení
• Hydratační energie
• Mřížová energie
• Zákon ředění
• Řešení
• Termodynamická aktivita
• Rovnováha rozpustnosti

Reference

externí odkazy

• fázový diagram