Термодинамика процесса растворения

Растворение - самопроизвольный, обратимый процесс Þ

D G _{растворения} < 0

растворение

А_(к) А_(р-р)

кристаллизация

(осаждение)

Ненасыщенный раствор – самопроизвольное растворение вещества еще возможно:

D G _раств< 0, J_раств > J_осажд

Насыщенный раствор – в данных условиях дальнейшее самопроизвольное растворение невозможно:

DG_раств = 0, J_раств = J_осажд

Растворимость вещества (с _р) в данных условиях равна концентрации насыщенного раствора в данных условиях. Изменяется в широких пределах.

Абсолютно нерастворимых веществ нет.

Растворимость зависит от:

· природы вещества и растворителя:

«подобное растворяется в подобном»,

· давлениягаза над раствором (если растворяемое вещество газ): закон Генри с _{р i} = kP_i,

· температуры:

с ↑ Т растворимость

§ большинства твердых и жидких веществ ↑ (Δ H _раств > 0)

§ газообразных и некоторых твердых веществ ↓(Δ H _раств < 0)

Растворение - физико-химический процесс.

Д.И.Менделеев – физико-химическая теория растворов (гидратная (сольватная) теория растворов): взаимодействие растворенного вещества и растворителя

Основные стадии процесса растворения:

· процесс ионизации – разрушение связей:

NaCl_к ® Na⁺_(г) + Cl^–_(г); D Н _ион> 0; D S _ион> 0

· процесс сольватации (гидратации) – взаимодействие растворителя с растворяющимся веществом с образованием – сольватов (гидратов):

Na⁺_(г) + aq ® Na⁺ × aq _(р-р)

Cl^–_(г) + aq ® Cl^– × aq _(р-р) D Н _сольв < 0; D S _сольв< 0

· распределение (диффузия) по объему сольватов (гидратов):

D Н _дифф > 0, D S _дифф > 0

D Н _Р = D Н _ион + D Н _сольв + D Н _дифф

D S _Р = D S _ион + D S _сольв + D S _дифф

|D Н _дифф | << |D Н _сольв|,|D Н _ион| Þ

Если |D Н _ион| < |D Н _сольв|:

D Н _Р < 0 (экзотермический процесс)

Если |D Н _ион| ˃ |D Н _сольв|:

D Н _Р ˃ 0 (эндотермический процесс)

Как правило, растворение

газов, жидкостей: D Н _Р ˃ 0 (|D Н _ион|- оч. мала);

твердых веществ: D Н _Р < 0

|D Н _дифф | << |D Н _сольв|,|D Н _ион| Þ

Если |D Н _ион| < |D Н _сольв|:

D Н _Р < 0 (экзотермический процесс)

ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

зависят от концентрации (числа частиц)

практически не зависят от природы растворенных веществ

проявляются в полной мере в идеальных растворах.

Идеальный раствор:

· между компонентами нет химического взаимодействия

· силы межмолекулярного взаимодействия одинаковы

Þ D Н _р = 0, D V _р = 0

Реально ≈ очень разбавленные растворы неэлектролитов(с < 0,1 моль/л)

Поиск по сайту: