Неорганическая химия. А. А. Дроздов

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ например, С₂Н₅ОН3Н₂О. В этих случаях растворение сопровождается образовани–ем химических связей частиц растворяемого вещества и растворителя. Этот процесс называется сольватаци–ей, в частном случае, когда растворителем является во–да, – гидратацией.

      Как установлено, в зависимости от природы раство–ренного вещества сольваты (гидраты) могут образо–вываться в результате физических взаимодействий: ион-дипольного взаимодействия (например, при рас–творении веществ с ионной структурой (NaCI и др.); диполь-дипольного взаимодействия – при растворе–нии веществ с молекулярной структурой (органичес–кие вещества)).

      Химические взаимодействия осуществляются за счет донорно-акцепторных связей. Здесь ионы раст–воренного вещества являются акцепторами электронов, а растворители (Н₂О, NН₃) – донорами электро–нов (например, образование аквакомплексов), а также в результате образования водородных связей (например, растворение спирта в воде).

      Доказательствами химического взаимодействия раст–воренного вещества с растворителем являются теп–ловые эффекты и изменение окраски, сопровождаю–щие растворение.

      Например, при растворении гидроксида калия в во–де выделяется теплота:

      КОН + хН₂О = КОН(Н₂О)х; ΔН°_раств = –55 кДж/моль.

      А при растворении хлорида натрия теплота погло–щается:

      NaCI + хН₂О = NaCI(H₂О)х; ΔН°_раств = +3,8 кДж/моль.

      Теплота, выделяемая или поглощаемая при раство–рении 1 моля вещества, называется теплотой раст–ворения Q_раств

      В соответствии с первым началом термодинамики

      Q_раств = ΔН_раств,

      где ΔН_раств – изменение энтальпии при растворе–нии данного количества вещества.

      Растворение в воде безводного сульфата меди бело–го цвета приводит к появлению интенсивной голубой окраски. Образование сольватов, изменение окраски, тепловые эффекты, как и ряд других факторов, свиде–тельствуют об изменении химической природы компо–нентов раствора при его образовании.

      Таким образом, в соответствии с современными представлениями, растворение – физико-химический процесс, в котором играют роль как физические, так и химические виды взаимодействия.

      13. Термодинамика процесса растворения

      Согласно второму началу термодинамики при р, Т = = const вещества самопроизвольно могут растворяться в каком-либо растворителе, если в результате этого процесса энергия Гиббса системы уменьшается, т. е.

      ΔG = (ΔН – TΔS) < 0.

      Величину ΔН называют энтальпийным фактором, а величину TΔS – энтропийным фактором растворения.

      При растворении жидких и твердых веществ энтропия системы обычно возрастает (ΔS > 0), так как растворяе–мые вещества из более упорядоченного состояния пе–реходят в менее упорядоченное. Вклад энтропийного фактора, способствующий увеличению растворимости, особенно заметен при повышенных температурах, по–тому что в этом случае множитель Т велик и абсолютное значение произведения TΔS также велико, соответст–венно возрастает СКАЧАТЬ