● Тепловые явления при растворении.

Растворение веществ сопровождается тепловым эффектом: выделением или поглощением теплоты. При растворении в воде NaOH, H₂SO₄ наблюдается сильное разогревание раствора, т.е. выделение теплоты, а при растворении NH₄NO₃ – сильное охлаждение раствора, т.е. поглощение теплоты.

Экзотермический процесс – процесс, идущий с выделением энергии.

Эндотермический процесс – процесс, идущий с поглощением энергии.

При растворении твердого вещества в воде происходят следующие явления:

1) разрушение кристаллической решетки (эндотермический процесс);

2) гидратация (сольватация) – соединение молекул растворенного вещества с молекулами растворителя (в данном случае – воды) (экзотермический процесс);

3) диффузия (экзотермический процесс, но очень маленький)

Сравнивают 2 первых процесса:

Q растворения = Q₁ + Q₂ → сольватация

↑

разрушение

Если | Q₁ | > | Q₂ |, то процесс идет с поглощением теплоты, эндотермический – растворение NH₄NO₃ в воде.

Если | Q₂ | > | Q₁ |, то процесс идет с выделением тепла – экзотермический – * растворение H₂SO₄ в воде.

Долгое время существовало мнение, что растворение – это физический процесс, происходит лишь распределение молекул растворенного вещества между молекулами растворителя. Это мнение опроверг Д.И. Менделеев. Он создал химическую теорию растворов: между молекулами растворенного вещества и молекулами растворителя происходят химические взаимодействия. Это подтверждает выделение или поглощение тепла при растворении и образование гидратов (гидраты, как правило нестойкие соединения, во многих случаях разлагающиеся при выпаривании р-ров, но иногда выдел-ся из водных растворов в виде кристаллов, содержащих воду).

В-ва, в кристаллы которых входят молекулы воды, называются кристаллогидраты, а содержащаяся в них вода – кристаллизационной.

CuSO₄ ·5H₂O – медный купорос ; Na₂SO₄ · 10H₂O – глауберова соль

Т.о. растворение не только физический, но и химический процесс (физико-химический).

экзо

Li₂SO₄ 1. тв.в-во насыщен. раствор Т ↑ ← растворимость

эндо

эндо

KI 2. тв.в-во насыщен. раствор Т ↑ →

экзо

NaCl 3. тв.в-во ↔ насыщен. раствор Q ≈ 0

ICl₃

Теория электролитической диссоциации

Хорошо известно, что одни вещества в растворенном или расплавленном состоянии проводят электрический ток, другие в тех же условиях ток не проводят. В связи с этим все вещества делят на электролиты и неэлектролиты.

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток за счет распада на ионы (вещества, распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и поэтому проводящие электр. ток).

Неэлектролиты – вещества, растворы и расплавы которых не проводят эл.ток (или в-ва, которые в тех же условиях на ионы не распадаются и эл.ток не проводят).

Электролиты – кислоты, основания, почти все соли – р-ры NaCl, H₂SO₄ .

Неэлектролиты – большинство органических соединений, в-ва с ков.непол. и малополярной связью – ацетон, сахар, спирт.

Электролиты являются проводниками второго рода, т.к.проводят эл.ток в р-те распада на ионы. Проводниками первого рода являются металлы.

Все имеющиеся данные о распаде электролитов на ионы, предположения были развиты в стройную теорию, получившую название теории электролитической диссоциации. Теория электролитической диссоциации была предложена Сванте Аррениусом.

Электролитическая диссоциация – распад электролитов на ионы при растворении их в воде или расплавлении. Содержание этой теории можно свести к следующим положениям:

1. Все электролиты при растворении в воде или расплавлении распадаются (диссоциируют) на заряженные частицы – ионы.

2. Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные ионы движутся к катоду ( „ - ” заряженному электроду ) и называются катионами, а отрицательно заряженные ионы – аноду („ + ” заряженному электроду ) и называются анионами.

Диссоциация – обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов (ассоциация).

3. Свойства атомов и ионов одного и того же элемента различны.

Сu ^o - вещество красного цвета

Сu ²⁺ - бесцветный

Сu ²⁺ · 4Н₂О - голубой

Cl ^o 3s² 3p⁵ - Cl₂ – газ, желто-зеленого цвета, ядовитый с резким запахом

Сl ^- 3s² 3p⁶ - бесцветный, без запаха