СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА РАСТВОРЫ Растворы - это однофазныесистемы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов, одиниз которых является растворителем, а другие - растворенными веществами.То, что растворы однофазные системы, роднит их с химическими соединениями,а то, что они являются системами переменного состава, сближает их с механическимисмесями. Поэтому и считают, что растворы имеют двойственную природу: содной стороны, они сходны с химическими соединениями, а с другой — с механическимисмесями. Растворение - это физико-химический процесс.При физическом явлении разрушается кристаллическая решетка и происходитдиффузия молекул растворенного вещества. При химическом явлении в процессерастворения молекулы растворенного вещества реагируют с молекулами растворителя. Процесс растворения сопровождается выделением или поглощением теплоты.Эту теплоту, отнесенную к одному молю вещества, называют тепловым эффектомрастворения, Qp.
- Общий тепловой эффект растворения зависит от тепловых эффектов:
- а) разрушения кристаллической решетки (процесс всегда идет с затратойэнергии — Q1);
- б) диффузии растворенного вещества в растворителе (затрата энергии- Q2);
- в) гидратации (выделение теплоты, +Q3,так как гидраты образуются за счет возникновения непрочной химическойсвязи, что всегда сопровождается выделением энергии).
Общий тепловой эффект растворения Qp будет равен сумме названных тепловыхэффектов: Qp = (-Q
1)+ (- Q
2)+ (+Q
3);если Q
1>Q
3>то растворение идет с поглощением теплоты, то есть процесс эндотермический,если Q
1<Q
3,то растворение идет с выделением теплоты, то есть процесс экзотермический.Например, растворение NaCl, KN0
3,NH
4CNSидет с поглощением теплоты, растворение NaOH, H
2S0
4— с выделением теплоты. Задача. Почему при растворении в воде хлориданатрия температура раствора понижается, а при растворении серной кислоты— повышается? Ответ. При растворении хлорида натрия идетразрушение кристаллической решетки, что сопровождается затратой энергии.На процесс диффузии затрачивается незначительное количество энергии. Гидратацияионов всегда сопровождается выделением энергии. Следовательно, если впроцессе растворения понижается температура, то энергия, необходимая дляразрушения кристаллической решетки, оказывается большей, чем энергия,выделяющаяся при гидратации, и в целом раствор охлаждается. Тепловой эффект растворения серной кислоты состоит, главным образом,из теплоты гидратации ионов, поэтому раствор разогревается. Растворимость вещества — это его способностьраспределяться в среде растворителя. Растворимость (или коэффициент растворимости)определяется максимальным количеством граммов вещества, которое можетраствориться в 100 граммах растворителя при данной температуре. Растворимость большинства твердых веществ увеличивается с нагреванием.Есть исключения, то есть такие вещества, , растворимость которых с увеличениемтемпературы мало меняется (NaCl) или даже падает (Са(ОН)
2). Растворимость газов в воде падает с нагреванием и увеличивается с повышениемдавления. Растворимость веществ связана с природой растворенного вещества. Полярныеи ионные соединения, как правило, хорошо растворяются в полярных растворителях,а неполярные соединения - в неполярных растворителях. Так, хлороводороди аммиак хорошо растворяются в воде, тогда как водород, хлор, азот растворяютсяв воде значительно хуже.