物質溶解時溫度降低是吸熱反應、物質溶解時溫度升高是放熱反應
1.主要是記憶常見的物質溶解的放熱吸熱情況。初中階段溶解過程放熱的有:濃硫酸 氫氧化鈉 氫氧化鈣等;吸熱的有:硝酸銨等銨鹽。
2.從原理上來判斷:物質溶解有兩個過程 水合和擴散。水合放熱,擴散吸熱。若水合放出的熱量大于擴散吸收的熱量,則溶解過程放熱。
這個問題順序是這樣 在過去的實驗中,人們發現有的物質溶于水溶液的溫度會顯著降低。而有些物質溶于水溶液的溫度則顯著上升。后來深入研究物質溶于水的微觀過程,發現溶質在水中擴散時普遍是吸熱的(這個根據熱力學的計算)而發熱的物質出了上述過程以外它的溶質分子或離子會與水結合成水合分子或離子,這個水合過程是放熱的。 順序是先發現現象后研究出過程的機理。 后人根據這個規律結合實踐,總結出大部分物質放熱和吸熱的規律。
物質溶于水時,都要吸收大量的熱.例如把硝酸鉀或硝酸銨溶解在水里,就會發現溶液的溫度顯著降低.
另一些物質溶于水的時候,會放出大量的熱,例如把苛性鈉溶解在水里,或者把濃硫酸緩緩地倒進水里,就會發現溶液的溫度顯著升高.
物質溶解時,為什么會有吸熱或放熱的現象呢?
這是因為:物質溶解,一方面是溶質的微粒——分子或離子要克服它們本身的相互之間的吸引力離開溶質,另一方面是溶解了的溶質要擴散到整個溶劑中去,這些過程都需要消耗能量,所以物質溶解時,要吸收熱量.溶解過程中,溫度下降原因就在于此.
如果溶解過程只是單純的擴散,就應該全是吸熱的,為什么還有的放熱呢?原來,在溶解過程中,溶質的微粒——分子或離子不僅要互相分離而分散到溶劑中去,同時,溶解于溶劑中的溶質微粒也可以和溶劑分子生成溶劑化物(如果溶劑是水,就生成水合物).在這一過程里要放出熱量.
因此,物質溶解時,同時發生兩個過程:
一個是溶質的微粒——分子或離子離開固體(液體)表面擴散到溶劑中去,這一過程吸收熱量,是物理過程;
另一個過程是溶質的微粒——分子或離子和溶劑分子生成溶劑化物并放出熱量,這是化學過程.
這兩個過程對不同的溶質來說,吸收的熱量和放出的熱量并不相等,當吸熱多于放熱,例如硝酸鉀溶解在水里的時候,因為它和水分子結合的不穩定,吸收的熱量比放出的熱量多,就表現為吸熱,在溶解時,溶液的溫度就降低.反之,當放熱多于吸熱,例如濃硫酸溶解在水里的時候,因為它和水分子生成了相互穩定的化合物,放出的熱量多于吸收的熱量,就表現為放熱,所以溶液的溫度顯著升高.
一種物質溶解在水里,究竟是溫度升高還是降低,取決于溶解過程中兩種過程所吸收或放出的熱量多少用Q放代表溶質微粒擴散所吸收的熱量,用Q吸代表溶質微粒水合時放出的熱量.若:
Q吸>Q放 溶液溫度下降
Q吸<Q放 溶液溫度升高
Q吸≈Q放 溶液溫度無明顯變化
溶質溶解過程的熱量變化,我們可以用儀器測得.
上面說的是單純的溶解過程,我還要補充一點將是如果溶質在溶液中要發生電離或水解(例如各種電解質),同時又要吸熱.而像生石灰溶解于水要與水發生反應,放出大量的熱屬于比較特殊的情況,不能僅理解為溶解的過程
一般:銨鹽,如氯化銨,硫酸銨之類的溶解吸熱,
其他的比如氫氧化鈉,濃硫酸溶解放熱
分兩種情況討論,一種是該物質能與水分子發生化學反應的,比如堿金屬、堿土金屬及它們的氧化物、過氧化物、超氧化物、酸酐、強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、弱堿弱酸鹽等;另一種是不與水分子發生化學反應的物質。
對于能與水分子發生反應的物質,則主要考慮該反應的是放熱還是吸熱的,再加上反應產物與水分子之間的水合能。不與水分子發生反應的就看晶格能和水合能哪個大。
(1)物質溶于水是吸熱的少(NH4NO3),放熱的多!
(2)物質溶于水有兩過程:是水合放熱,擴散吸熱!
(3)物質溶于水是吸熱還是放熱,根據Q(吸),Q(放)!
是吸熱。
1、熔解(化)與凝固的概念
物態的轉變過程。物質從固態轉變成液態的過程叫做熔解(熔化) ,從液態轉變成固態的過程叫做凝固。
2、熔解(化)與凝固的條件
熔化:達到熔點,繼續吸熱。(非晶體沒有熔點)
凝固:達到凝固點,繼續放熱。(非晶體無凝固點)
3、晶體與非晶體的熔解
晶體與非晶體熔解時的性狀不同。加熱晶體達到某一溫度時,晶體的溫度停止上升,繼續加熱時所提供的熱量都用于使它從固態變為液態。此溫度叫做熔點;此熱量叫做熔解熱。物質從液態變為固態時的凝固點溫度與同種物質在相同條件下的熔點相同。在熔點(或凝固點)時,液態與固態并存。非晶體可在一定的溫度范圍內連續地由固態過渡到液態,即有一個從固態軟化成液態的溫度范圍(稱為軟化溫度),因此非晶體沒有確定的熔解溫度,即沒有熔點。
4、元素的熔點
元素的熔點是原子序數(見原子)的周期性函數。無機物的熔點一般較高,并隨化合價的增加而升高;有機物的熔點一般較低,同族化合物的熔點與其分子量有關。熔點還與環境的壓強有關。如凝固時體積縮小,則熔點隨壓強的增大而上升;與此相反,如凝固時體積膨脹,則熔點隨壓強的增大而下降。一個大氣壓強下的熔點稱正常熔點。