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 (DHm) – количество теплоты, выделяемое или поглощаемое при растворении 1 моля вещества в таком количестве воды, чтобы была достигнута заданная моляльная концентрация раствора (m)
DHm
DH0
DHs
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 (DHs). Величина теплоты растворения ионного крислалла определяется энергией кристаллической решетки и теплотами сольватации катиона и аниона. (см рис. 3.1)
DHm= Eрещетки + DHгидр+ + DHгидр- (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
DHm12 = DHm2 - DHm1. (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 = HClгаз
HCl + aq = HClaq = Н+aq + Cl-aq
1/2Н2 + 1/2Cl2 + aq = Н+aq + Cl-aq , DrH = DfHHCl(aq) = DfHH+(aq) +DfHCl¯(aq) ; 1/2Н2 + aq = Н+aq , DfH˚H+(aq)=0;
1/2Cl2+ aq = Cl-aq , +DfHCl¯(aq) = DrH. (3.10)
Лекция № 4