ผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการละลายแป้ง ความร้อนของสารละลายเกลือและการกำหนด ตัวอย่างปัญหาการคำนวณ

สารละลายคือระบบเฟสเดียวที่มีองค์ประกอบแปรผัน ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง ส่วนประกอบหนึ่งคือตัวทำละลาย และส่วนประกอบอื่นๆ เป็นตัวทำละลาย

ความจริงที่ว่าสารละลายเป็นระบบเฟสเดียวทำให้พวกมันคล้ายกับสารประกอบทางเคมี และความจริงที่ว่าพวกมันเป็นระบบที่มีองค์ประกอบแปรผันทำให้พวกมันคล้ายกับของผสมเชิงกล ดังนั้นจึงเชื่อกันว่าสารละลายมีลักษณะสองประการ ในด้านหนึ่งคล้ายกับสารประกอบเคมี และอีกด้านหนึ่งเป็นส่วนผสมทางกล

การละลายเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมี

• ในระหว่างปรากฏการณ์ทางกายภาพ ตาข่ายคริสตัลจะถูกทำลายและเกิดการแพร่กระจายของโมเลกุลของตัวถูกละลาย ในปรากฏการณ์ทางเคมี กระบวนการละลายเกี่ยวข้องกับโมเลกุลของตัวถูกละลายที่ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของตัวทำละลาย
• กระบวนการละลายจะมาพร้อมกับการปล่อยหรือการดูดซับความร้อน
• ความร้อนต่อโมลของสารนี้เรียกว่าผลความร้อนของสารละลาย Qp
• ผลกระทบทางความร้อนโดยรวมของการละลายขึ้นอยู่กับผลกระทบทางความร้อน:

ก) การทำลายโครงตาข่ายคริสตัล (กระบวนการเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานเสมอ - Q 1)< Q 3 , то растворение идет с выделением теплоты, то есть процесс экзотермический. Например, растворение NaCl, KN0 3 , NH 4 CNS идет с поглощением теплоты, растворение NaOH, H 2 S0 4 - с выделением теплоты.

b) การแพร่กระจายของสารที่ละลายในตัวทำละลาย (การใช้พลังงาน - Q 2 );

c) การให้ความชุ่มชื้น (การปลดปล่อยความร้อน +Q 3 เนื่องจากไฮเดรตเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของพันธะเคมีที่อ่อนแอซึ่งมักจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงาน)

ผลกระทบทางความร้อนรวมของการละลาย Qp จะเท่ากับผลรวมของผลกระทบทางความร้อนที่ระบุชื่อ: Qp = (-Q 1 ) + (- Q 2 ) + (+Q 3 ); ถ้า Q 1 > Q 3 > การละลายจะเกิดขึ้นพร้อมกับการดูดซับความร้อน นั่นคือ กระบวนการดูดความร้อน ถ้า Q 1จากความร้อนของไอออนไฮเดรชั่น ดังนั้น สารละลายจึงอุ่นขึ้น

ความสามารถในการละลายของสารคือความสามารถในการกระจายในสภาพแวดล้อมของตัวทำละลาย ความสามารถในการละลาย (หรือสัมประสิทธิ์การละลาย) ถูกกำหนดโดยจำนวนกรัมสูงสุดของสารที่สามารถละลายในตัวทำละลาย 100 กรัมที่อุณหภูมิที่กำหนด

ละลายน้ำได้มากที่สุด ของแข็งเพิ่มขึ้นเมื่อมีความร้อน

มีข้อยกเว้น กล่าวคือ สารที่ความสามารถในการละลายเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น (NaCl) หรือแม้กระทั่งลดลง (Ca(OH) 2)

ความสามารถในการละลายของก๊าซในน้ำจะลดลงเมื่อได้รับความร้อนและเพิ่มขึ้นตามความดันที่เพิ่มขึ้น

ความสามารถในการละลายของสารมีความสัมพันธ์กับธรรมชาติของตัวถูกละลาย โดยทั่วไปสารประกอบที่มีขั้วและไอออนิกจะละลายได้ดีในตัวทำละลายที่มีขั้ว ในขณะที่สารประกอบที่ไม่มีขั้วจะละลายได้ดีในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว ดังนั้นไฮโดรเจนคลอไรด์และแอมโมเนียจึงละลายในน้ำได้สูง ในขณะที่ไฮโดรเจน คลอรีน และไนโตรเจนละลายในน้ำได้น้อยกว่ามาก สารละลายคือระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันประกอบด้วยสองหรือมากกว่า ส่วนประกอบ เมื่อสารผ่านเข้าไปในสารละลายระหว่างโมเลกุลและพันธะไอออนิก

ตาข่ายคริสตัลของของแข็งและการเปลี่ยนเป็นสารละลายในรูปของโมเลกุลหรือไอออนแต่ละอันซึ่งมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างโมเลกุลของตัวทำละลาย ในการทำลายโครงผลึกของสสารนั้นจำเป็นต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากการให้ความชุ่มชื้น (การละลาย) ของไอออนและโมเลกุล เช่นปฏิกิริยาทางเคมี

ละลายด้วยน้ำ (หรือด้วยตัวทำละลายโดยทั่วไป)

ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการละลายของสารขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างพลังงานไฮเดรชั่น (การละลาย) และพลังงานของโครงผลึกของสาร พลังงานแห่งการละลาย ∆H dist - พลังงานที่ดูดซับ (หรือปล่อยออกมา) เมื่อสาร 1 โมลถูกละลายในปริมาตรของตัวทำละลายดังกล่าว การเติมเพิ่มเติมซึ่งไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง.

ในระหว่างปรากฏการณ์ทางกายภาพ ตาข่ายคริสตัลจะถูกทำลายและเกิดการแพร่กระจายของโมเลกุลของตัวถูกละลาย ในปรากฏการณ์ทางเคมี กระบวนการละลายเกี่ยวข้องกับโมเลกุลของตัวถูกละลายที่ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของตัวทำละลาย

ผลความร้อน

· ก) การทำลายโครงตาข่ายคริสตัล (กระบวนการมักเกิดขึ้นพร้อมกับการใช้พลังงาน ∆Н 1 >0)

· b) การแพร่กระจายของสารที่ละลายในตัวทำละลาย (การใช้พลังงาน ∆H 2 >0)<0, так как между растворителем и растворенным веществом образуются непрочные химические связи, что всегда сопровождается выделением энергии).

c) การละลาย (ไฮเดรชั่น) (การปลดปล่อยความร้อน ∆H 3

ผลกระทบทางความร้อนรวมของการละลาย ∆Н p จะเท่ากับผลรวมของผลกระทบทางความร้อนข้างต้น

พลังงานของการละลายถูกกำหนดโดยสูตร 1.1:

∆Н pac t =∆Н ถึง p ร. + ∆Н ค , (1.1)

โดยที่ ∆H dist คือพลังงานของการละลายของสาร kJ/mol

∆H c - พลังงานของปฏิกิริยาระหว่างตัวทำละลายกับสิ่งที่ละลายน้ำได้

∆H ถึง p.r. - พลังงานแห่งการทำลายล้างของตาข่ายคริสตัล

กิโลจูล/โมล

หากพลังงานการทำลายของโครงตาข่ายคริสตัลมากกว่าพลังงานของโซลเวชัน กระบวนการละลายจะเป็นกระบวนการดูดความร้อน เนื่องจากพลังงานที่ใช้ไปกับการทำลายโครงสร้างผลึกจะไม่ได้รับการชดเชยด้วยพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการละลาย

หากพลังงานการทำลายของโครงตาข่ายคริสตัลน้อยกว่าพลังงานของการละลาย กระบวนการละลายจะเป็นกระบวนการคายความร้อน เนื่องจากพลังงานที่ใช้ไปกับการทำลายโครงสร้างผลึกจะได้รับการชดเชยโดยพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการละลายอย่างสมบูรณ์ ดังนั้น ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานการทำลายของโครงผลึกของตัวถูกละลายและพลังงานของอันตรกิริยาของตัวถูกละลายกับตัวทำละลาย (โซลเวชัน) พลังงานของการละลายอาจเป็นได้ทั้งบวกหรือลบ

ดังนั้นเมื่อโซเดียมคลอไรด์ละลายในน้ำอุณหภูมิแทบไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อโพแทสเซียมหรือแอมโมเนียมไนเตรตละลายอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วและเมื่อโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์หรือกรดซัลฟิวริกละลายอุณหภูมิของสารละลายจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

การละลายของแข็งในน้ำมักเป็นกระบวนการดูดความร้อน เนื่องจากในหลายกรณีความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการให้ความชุ่มชื้นน้อยกว่าที่ใช้ในการทำลายโครงผลึก

พลังงานของโครงตาข่ายคริสตัลสามารถคำนวณได้ในทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีวิธีการที่เชื่อถือได้สำหรับการคำนวณพลังงานการละลายทางทฤษฎี

มีความสม่ำเสมอบางประการที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการละลายของสารกับองค์ประกอบของสารเหล่านั้น

สำหรับเกลือของไอออนชนิดเดียวกันที่มีแคตไอออนต่างกัน (หรือกลับกัน) ความสามารถในการละลายจะต่ำที่สุดในกรณีที่เกลือเกิดจากไอออนที่มีประจุเท่ากันและมีขนาดเท่ากันโดยประมาณ เนื่องจาก ในกรณีนี้ พลังงานของโครงผลึกไอออนิกจะสูงสุด

ตัวอย่างเช่นความสามารถในการละลายของซัลเฟตขององค์ประกอบของตารางธาตุกลุ่มที่สองลดลงตามกลุ่มย่อยจากบนลงล่าง (จากแมกนีเซียมไปจนถึงแบเรียม) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแบเรียมและซัลเฟตไอออนมีขนาดใกล้เคียงกันมากที่สุด ในขณะที่แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนบวกมีขนาดเล็กกว่า SO 4 2- แอนไอออนมาก

ในทางกลับกัน ความสามารถในการละลายของไฮดรอกไซด์ขององค์ประกอบเหล่านี้เพิ่มขึ้นจากแมกนีเซียมไปเป็นแบเรียม เนื่องจากรัศมีของแมกนีเซียมไอออนบวกและไอออนไฮดรอกไซด์เกือบจะเท่ากัน และแบเรียมไอออนบวกมีขนาดแตกต่างกันมากจากไอออนไฮดรอกซิลขนาดเล็ก

อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้น เช่น สำหรับออกซาเลตและคาร์บอเนตของแคลเซียม สตรอนเซียม แบเรียม เป็นต้น

1) ใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างการละลาย

ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อร่างกายได้รับความร้อนหรือความเย็นคำนวณโดยใช้สมการ (1.2):

, (1.2)

โดยที่ ∆Н โซล – พลังงานของการละลายของสาร กิโลจูล/โมล

กับเอ - ความร้อนจำเพาะสาร A, J/(g∙K);

ม. 1 - มวลของสาร A, g;

∆T – การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ, องศา

ตัวอย่าง 1.1 เมื่อแอมโมเนียมคลอไรด์ 8 กรัมละลายในน้ำ 291 กรัม อุณหภูมิจะลดลง 2 0 คำนวณความร้อนของการละลายของ NH 4 C1 ในน้ำ โดยนำความร้อนจำเพาะของสารละลายที่ได้เท่ากับความจุความร้อนของน้ำ 4.1870 J/(g * K)

สารละลาย:

ใช้สมการ (1.2) เราคำนวณพลังงานที่ดูดซับโดยน้ำ 291 กรัมเมื่อละลาย NH 4 C1 8 กรัม เพราะ ในกรณีนี้อุณหภูมิจะลดลง 2 0 C ดังนั้น: ∆Н โซล = -(4.187∙291∙(-2)) = 2436.8 เจ

เพื่อกำหนดเอนทาลปีของการละลายของ NH 4 C1 เราเขียนสัดส่วน M (NH 4 C1) = 53.49 กรัม/โมล:

8g NH 4 Cl - 2436.8 เจ

53.49ก. NH 4 C1 - x เจ

x = 1,629.3 เจ = 16.3 กิโลจูล ดังนั้นการละลายของ NH 4 C1 จึงมาพร้อมกับการดูดซับความร้อน

2) การใช้ข้อพิสูจน์จากกฎของ Hess: ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเคมี (ΔH 0 c.r.) เท่ากับผลรวมของความร้อน (เอนทาลปี) ของการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (ΔH 0 o 6р. . npo d.) ลบด้วยผลรวมของความร้อน (เอนทัลปี) ของ การก่อตัวของสารตั้งต้น (ΔH 0 arr. ref.) โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ที่อยู่หน้าสูตรของสารเหล่านี้ในสมการปฏิกิริยา

∆N 0 ชม.= ΣΔН 0 กลับ prod - Σ ΔН 0 กลับออก (1.3)

ตัวอย่าง 1.2 คำนวณผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาของการละลายอลูมิเนียมในกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง หากความร้อนมาตรฐานของการก่อตัวของสารที่ทำปฏิกิริยาเท่ากัน (kJ/mol): ∆H 0 (HC1) (aq ) = - 167.5; ∆Н 0 А1С1 3 (а q) = -672.3

สารละลาย: ปฏิกิริยาการละลายของ A1 ในกรดไฮโดรคลอริกเกิดขึ้นตามสมการ 2A1 + 6HC1 (aq) = 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 เนื่องจากอลูมิเนียมและไฮโดรเจนเป็นสารอย่างง่าย ดังนั้นสำหรับพวกมัน ΔН 0 =0 kJ/mol ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาการละลายจะเท่ากับ:

∆Н 0 298 =2∙∆Н 0 А1С1 3 (а q) -6∙∆Н 0 НС1 (aq)

∆Н 0 298 =2∙(-672.3)-6∙(-167.56)=-339.2 กิโลจูล

การใช้ผลที่ตามมาจากกฎของเฮสส์ ทำให้สามารถระบุความเป็นไปได้ที่ปฏิกิริยาการละลายจะเกิดขึ้นได้ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องคำนวณพลังงานกิ๊บส์

ตัวอย่าง 1.3 คอปเปอร์ซัลไฟด์จะละลายในกรดซัลฟิวริกเจือจางหรือไม่หากพลังงานกิ๊บส์ของสารตั้งต้นเท่ากัน (kJ/mol): ∆G 0 (CuS (k)) = -48.95; ∆G 0 (H 2 SO 4 (aq)) = -742.5; ∆G 0 (CuSO 4 (aq)) = -677.5, ∆G 0 (H 2 S (g)) = -33.02

สารละลาย. ในการตอบ คุณต้องคำนวณ ∆G 0 298 ปฏิกิริยาการละลาย ปฏิกิริยาที่เป็นไปได้ของการละลาย CuS ในเจือจาง H 2 SO 4 ดำเนินการตามสมการ:

CuS (k) + H 2 SO 4 (aq) = CuSO 4 (aq) + H 2 S (g)

∆G 0 298 =∆G 0 (CuSO 4(aq)) + ∆G 0 (H 2 S (g)) -∆G 0 (CuS (K)) -∆G 0 (H 2 SO 4(aq))

∆G 0 298 = -677.5-33.02 + 742.5 + 48.95 =80.93 กิโลจูล/โมล

เนื่องจาก ∆G>0 ปฏิกิริยาจึงเป็นไปไม่ได้ เช่น CuS จะไม่ละลายใน H 2 SO 4 เจือจาง

ความร้อนของความชุ่มชื้น ∆Н 0 ไฮเดรต - ความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาของตัวถูกละลาย 1 โมลกับตัวทำละลาย - น้ำ

ตัวอย่าง 1.4 เมื่อ BaCl 2 52.06 กรัมละลายใน H 2 O 400 โมล ความร้อน 2.16 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา และเมื่อ BaC1 2 2H 2 O 1 โมลละลายใน H 2 O 400 โมล ความร้อน 18.49 กิโลจูลจะถูกดูดซับ . คำนวณความร้อนของไฮเดรชั่นของแอนไฮดรัส BaCl 2

สารละลาย. กระบวนการละลายของแอนไฮดรัส BaCl 2 สามารถแสดงได้ดังนี้:

ก) การให้ความชุ่มชื้นของเกลือปราศจากน้ำ BaCl 2

BaC1 2 +2H 2 O = BaC1 2 ∙2H 2 O; ∆H ไฮดรา<0

b) การละลายของไฮเดรตที่เกิดขึ้น

BaCl 2 ∙2H 2 O+aq* → BaCl 2 ∙2H 2 O (aq); ∆Н หยาบคาย >0

ปริมาณความร้อน ∆H 0 ที่ปล่อยออกมาระหว่างการละลายของแอนไฮดรัส BaCl 2 เท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการทั้งสองนี้:

∆Н 0 == ∆Н 0 ไฮดรา +∆Н 0 โซล; ∆H 0 ไฮดรา = ∆H 0 - ∆H 0 สารละลาย

ในการคำนวณความร้อนของไฮเดรชั่นของแบเรียมคลอไรด์ปราศจากน้ำจำเป็นต้องกำหนดความร้อนของสารละลาย BaCl 2 สำหรับเงื่อนไขเดียวกันกับ BaCl 2 ∙2H 2 O เช่นสำหรับ BaCl 2 1 โมล (สารละลายในทั้งสองกรณี ต้องมีความเข้มข้นเท่ากัน) M(BaCl 2) = 208.25 กรัม/โมล

52.06 ก. BaCl 2 - 2.16 กิโลจูล

208.25 ก. BaCl 2 - x kJ

x=8.64 กิโลจูล/โมล ดังนั้น ∆Н โซล = -8.64 กิโลจูล/โมล

จากนั้น ∆H ไฮดรา =18.49+8.64 =27.13 กิโลจูล/โมล

บทบาทหลักในการก่อตัวของโซลเวตนั้นเล่นโดยกองกำลังระหว่างโมเลกุลที่เปราะบางและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง พันธะไฮโดรเจน- ดังนั้น เมื่อพิจารณากลไกการละลายของสารโดยใช้ตัวอย่างของ NaCl ในน้ำ จึงชัดเจนว่าไอออนบวกและลบที่มีอยู่ในโครงตาข่ายคริสตัลสามารถดึงดูดหรือขับไล่โมเลกุลตัวทำละลายที่มีขั้วตามกฎของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตได้ ตัวอย่างเช่น ไอออน Na+ ที่มีประจุบวกอาจถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำขั้วโลกตั้งแต่หนึ่งชั้นขึ้นไป (ไอออนไฮเดรชั่น) Cl - ไอออนที่มีประจุลบยังสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของตัวทำละลายที่มีขั้วได้ แต่การวางแนวของไดโพลน้ำรอบๆ Cl - ไอออนจะแตกต่างจากการวางแนวรอบ Na + ไอออน (ดูรูปที่ 1)

นอกจากนี้ บ่อยครั้งที่ตัวถูกละลายสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับตัวทำละลายได้เช่นกัน เช่น คลอรีนเมื่อละลายทำปฏิกิริยากับน้ำ (น้ำคลอรีน)

Cl 2 +H 2 0=HCl + HOCl

แอมโมเนียละลายในน้ำก่อให้เกิดแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์พร้อมกัน (แม่นยำยิ่งขึ้นคือแอมโมเนียไฮเดรต)

NH 3 + H 2 O=NH 3 H 2 O↔H 4 + + OH -

ตามกฎแล้วในระหว่างการละลายความร้อนจะถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาและการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของสารละลายจะเกิดขึ้น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อสารละลาย จะมีสองกระบวนการเกิดขึ้น: การทำลายโครงสร้างของตัวถูกละลายและปฏิกิริยาของอนุภาคตัวทำละลายกับอนุภาคของตัวถูกละลาย กระบวนการทั้งสองนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานต่างๆ พลังงานจำเป็นในการทำลายโครงสร้างของตัวถูกละลาย ในขณะที่พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเมื่ออนุภาคของตัวทำละลายทำปฏิกิริยากับอนุภาคของตัวถูกละลาย

กระบวนการละลายของสารอาจเป็นแบบดูดความร้อนหรือคายความร้อนก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของผลกระทบทางความร้อนเหล่านี้ ผลกระทบทางความร้อนเมื่อละลายสารต่าง ๆ จะแตกต่างกัน ดังนั้นเมื่อกรดซัลฟิวริกละลายในน้ำ ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้สังเกตได้เมื่อคอปเปอร์ซัลเฟตปราศจากน้ำถูกละลายในน้ำ (ปฏิกิริยาคายความร้อน) เมื่อโพแทสเซียมไนเตรตหรือแอมโมเนียมไนเตรตละลายในน้ำ อุณหภูมิของสารละลายจะลดลงอย่างรวดเร็ว (กระบวนการดูดความร้อน) และเมื่อโซเดียมคลอไรด์ละลายในน้ำ อุณหภูมิของสารละลายจะไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ

ศึกษาแนวทางแก้ไข วิธีการต่างๆแสดงให้เห็นว่าในสารละลายน้ำสารประกอบของอนุภาคตัวถูกละลายที่มีโมเลกุลของน้ำเกิดขึ้น - ให้ความชุ่มชื้นในกรณีของคอปเปอร์ซัลเฟต การเปลี่ยนสีจะตรวจพบไฮเดรตได้ง่าย ซึ่งได้แก่ เกลือปราศจากน้ำ สีขาวละลายน้ำได้เป็นสารละลายสีน้ำเงิน

บางครั้งน้ำไฮเดรชั่นจะเกาะแน่นกับสารที่ละลายจนเมื่อแยกออกจากสารละลาย ก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของผลึก สารผลึกที่มีน้ำเรียกว่า คริสตัลไฮเดรต- น้ำที่รวมอยู่ในโครงสร้างของผลึกดังกล่าวเรียกว่า การตกผลึก.

อุณหเคมี

บท อุณหพลศาสตร์เคมีทุ่มเทให้กับการศึกษาผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่า อุณหเคมี- ความสำคัญของอุณหเคมีในทางปฏิบัตินั้นมีมาก โดยพิจารณาว่าผลกระทบทางความร้อนจะถูกคำนวณเมื่อรวบรวมสมดุลความร้อนของกระบวนการต่างๆ และเมื่อศึกษาสมดุลทางเคมี

อุณหเคมีช่วยให้สามารถคำนวณผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการที่ไม่มีข้อมูลการทดลองได้ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ใช้กับปฏิกิริยาทางเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการละลาย การระเหย การระเหิด การตกผลึก และการเปลี่ยนเฟสอื่นๆ ด้วย

ผลกระทบจากความร้อนปฏิกิริยาเคมีเรียกว่า ปริมาณสูงสุดความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาหรือถูกดูดซับเข้าไป กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ที่ปริมาตรหรือความดันคงที่ โดยมีเงื่อนไขว่าผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาและวัสดุตั้งต้นมีอุณหภูมิเท่ากัน และไม่มีงานประเภทอื่นนอกจากการขยายตัว ผลกระทบทางความร้อนถือเป็นบวกเมื่อความร้อนถูกดูดซับระหว่างปฏิกิริยา (ปฏิกิริยาดูดความร้อน) หากปล่อยความร้อน - ลบ ( ปฏิกิริยาคายความร้อน- ตาม กฎของเฮสส์ก่อตั้งโดยการทดลองในปี พ.ศ. 2389 - ผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการไม่ได้ขึ้นอยู่กับขั้นตอนกลางของกระบวนการ แต่จะถูกกำหนดโดยสถานะเริ่มต้นและสุดท้ายของระบบเท่านั้น

กฎของเฮสส์ค่อนข้างเข้มงวดเฉพาะสำหรับกระบวนการที่เกิดขึ้นที่ปริมาตรคงที่ เมื่อผลกระทบทางความร้อนเท่ากับ ∆U (การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน) หรือที่ความดันคงที่ เมื่อผลกระทบทางความร้อนเท่ากับ ∆H (การเปลี่ยนแปลงในเอนทาลปี)

δQv = dU, Qv = ΔU

δQp = dH, Qp = ΔH

สำหรับกระบวนการเหล่านี้ก็สามารถหามาได้ง่ายๆ ทั่วไปก่อนจุดเริ่มต้นของอุณหพลศาสตร์ (กฎของเฮสส์ก่อตั้งขึ้นก่อนที่จะมีการแนะนำสมการกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์)

ข้อสรุปจากกฎของเฮสส์:

1. ความร้อนในการก่อตัวของสารประกอบจากสารตั้งต้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการได้รับสารประกอบนี้ ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของความร้อนในการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาลบด้วยผลรวมเชิงพีชคณิตของความร้อนในการก่อตัวของสารตั้งต้นโดยคำนึงถึงสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์

ความร้อนของการสลายตัวของสารประกอบต่อสารตั้งต้นเดียวกันมีค่าเท่ากันและตรงกันข้ามกับความร้อนของการก่อตัวของสารประกอบจากสารเหล่านี้ ผลกระทบทางความร้อนจากการสลายตัวของสารประกอบเคมีใด ๆ จะเท่ากันทุกประการและตรงกันข้ามกับสัญญาณของผลกระทบทางความร้อนของการก่อตัว

∆N ธ.ค. = - ΔН arr.

1. ถ้าปฏิกิริยาสองปฏิกิริยามีสถานะเริ่มต้นเหมือนกันและสถานะสุดท้ายต่างกัน ความแตกต่างในผลกระทบทางความร้อนจะเท่ากับผลกระทบทางความร้อนของการเปลี่ยนจากสถานะสุดท้ายหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง

3. ถ้าเป็นสอง ระบบต่างๆอันเป็นผลมาจากกระบวนการที่แตกต่างกันทำให้เกิดผลิตภัณฑ์เดียวกันดังนั้นความแตกต่างระหว่างค่าของผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการเหล่านี้จะเท่ากับความร้อนของการเปลี่ยนผ่านจากระบบแรกไปเป็นระบบที่สอง

ข้อพิสูจน์จากกฎของเฮสส์:

1. ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเท่ากับผลรวมของความร้อนที่เกิดจากการก่อตัวของสารตั้งต้นจาก สารง่ายๆ- ผลรวมนี้แบ่งออกเป็นสองคำ: ผลรวมของความร้อนของการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ (บวก) และผลรวมของความร้อนของการก่อตัวของสารเริ่มต้น (ลบ) โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์

ΔHх.ร. = ∑ (ΔH f ν i) ต่อ - ∑(ΔH f ν i) อ้างอิง

1. ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเท่ากับผลรวมของความร้อนของการเผาไหม้ของสารตั้งต้นลบด้วยความร้อนของการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์

ΔHх.ร. = ∑ (ΔH сг i · ν i) อ้างอิง - ∑(ΔH сг · ν i) เช่น

ΔНх.р.= ΔН сг (СН 4) - ΔН сг (СО 2) - 2 ΔН сг (Н 2 О)

ΔН сг (О 2) = 0

ดังนั้นกฎของเฮสส์จึงถูกนำมาใช้ในการคำนวณเทอร์โมเคมีต่างๆ และเป็นกฎพื้นฐานของเทอร์โมเคมี ทำให้สามารถคำนวณผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการที่ไม่มีข้อมูลการทดลองได้ ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเครื่องวัดความร้อน สำหรับปฏิกิริยาช้า เนื่องจากความร้อนจะกระจายไปในระหว่างการทำปฏิกิริยา และในหลายกรณีสำหรับความร้อนที่ไม่สามารถวัดได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม หรือเมื่อยังไม่ได้ดำเนินการกระบวนการ สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการละลาย การระเหย การตกผลึก การดูดซับ ฯลฯ

อย่างไรก็ตาม การใช้กฎหมายนี้กำหนดให้ต้องปฏิบัติตามสถานที่ที่เป็นรากฐานอย่างเคร่งครัด ประการแรก จำเป็นที่ในทั้งสองกระบวนการ สถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้ายจะเหมือนกันอย่างแท้จริง ในขณะเดียวกันสิ่งสำคัญไม่เพียงแต่ความเหมือนกันเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีผลิตภัณฑ์ แต่ยังรวมถึงเงื่อนไขของการดำรงอยู่ (อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ) และ สถานะของการรวมตัวและสำหรับ สารที่เป็นผลึกความเหมือนกันของการดัดแปลงคริสตัลด้วย ในการคำนวณที่แม่นยำ หากสารใดๆ ที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาอยู่ในสถานะที่มีการกระจายตัวสูง (เช่น มีการแยกส่วนสูง) บางครั้งการกระจายตัวของสารในระดับเดียวกันก็กลายเป็นเรื่องสำคัญ

แน่นอนว่าผลกระทบจากความร้อนจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าผลลัพธ์หรือสารตั้งต้นอยู่ในสถานะบริสุทธิ์หรืออยู่ในสารละลาย ซึ่งต่างกันไปตามปริมาณความร้อนของสารละลาย ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในสารละลายเท่ากับผลรวมของผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเองและผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการละลาย สารประกอบเคมีในตัวทำละลายนี้

สำหรับ การคำนวณอุณหเคมีจำเป็นที่ผลกระทบทางความร้อนทั้งหมดจะเกิดจากสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ในสถานะมาตรฐาน สภาพมาตรฐานสารเป็นรูปแบบที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์มากที่สุดที่ความดัน 1 atm และอุณหภูมิ 298.15 K

ความร้อนมาตรฐานของการก่อตัว DH° f คือผลกระทบทางความร้อนของการก่อตัวของสารใดๆ 1 โมลจากสารอย่างง่ายภายใต้สภาวะมาตรฐาน

ในเรื่องนี้ความร้อนของการก่อตัวของสารเชิงเดี่ยวจะเป็นศูนย์เนื่องจากพวกมันสอดคล้องกับปฏิกิริยา

อย่างไรก็ตามความร้อนของปฏิกิริยา

ไม่เท่ากับศูนย์ เนื่องจากเป็นความร้อนของกระบวนการ: การแปลงรวม (a), การแปลงโพลีมอร์ฟิก (b), การแยกตัวออกจากกัน (c)

ความร้อนมาตรฐานของการเกิดไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำคือความร้อนที่เกิดจากการก่อตัวของไอออนไฮเดรตหนึ่งโมลในสารละลายที่มีความเข้มข้นโมลของไอออน เท่ากับหนึ่งจากสารธรรมดาภายใต้สภาวะมาตรฐาน ในกรณีนี้ ความร้อนที่เกิดจากการก่อตัวของไฮโดรเจนไอออนจะถือว่าตามอัตภาพเป็นศูนย์

C (แกรไฟต์) + 3/2O 2 (แก๊ส) + aq + 2e → CO 3 2- aq, ΔH f (CO 3 2- aq)

ค่าความร้อนมาตรฐานการเผาไหม้ของ DН°- คือความร้อนจากการเผาไหม้ 1 โมล สารประกอบอินทรีย์ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานสูงถึง CO 2, H 2 O, SO 2, N 2 หากมีผลิตภัณฑ์การเผาไหม้อื่นนอกเหนือจาก CO 2 และ H 2 O สิ่งนี้จะระบุไว้โดยเฉพาะในแต่ละปฏิกิริยา ตัวอย่าง:

ความร้อนของการเผาไหม้ของไฮโดรเจนและคาร์บอนเกิดขึ้นพร้อมกับความร้อนของการก่อตัวของ H 2 O และ CO 2 เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นผลจากความร้อนของปฏิกิริยา

ความร้อนมาตรฐานของการเปลี่ยนเฟสคือความร้อนจากการเปลี่ยนแปลงของสาร 1 โมลที่อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่ P = 1 atm ซึ่งรวมถึงความร้อนของการหลอมละลาย การระเหย การระเหิด และการเปลี่ยนแปลงแบบโพลีมอร์ฟิก

ความร้อนรวมของสารละลาย DH m คือผลกระทบทางความร้อนของการละลายด้วยการก่อตัวของสารละลายที่มีความเข้มข้นที่แน่นอนต่อสารที่ละลาย 1 โมล

ความร้อนของการละลายของก๊าซมักจะใกล้เคียงกับความร้อนของการควบแน่น และความร้อนของของแข็งที่มีตาข่ายผลึกอะตอมหรือโมเลกุลจะอยู่ใกล้กับความร้อนของการหลอมเหลว

กระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นเกิดขึ้นระหว่างการละลายอิเล็กโทรไลต์ ความร้อนของการละลายของอิเล็กโทรไลต์คือผลรวมเชิงพีชคณิตของผลกระทบทางความร้อนหลักสองประการ: การดูดซับความร้อนระหว่างการทำลายโครงตาข่ายคริสตัลด้วยการกำจัดไอออนที่เกิดขึ้นในระยะทางที่สอดคล้องกับปริมาตรของสารละลายและการปล่อยความร้อนระหว่าง การละลาย (ไฮเดรชั่น) ของแต่ละไอออนโดยโมเลกุลของตัวทำละลาย ผลกระทบทั้งสองมีถึงหลายร้อยกิโลจูลต่อโมล ผลรวมพีชคณิต - ความร้อนของสารละลายที่สังเกตได้ - อยู่ในลำดับหน่วยและสิบกิโลจูล เครื่องหมายของผลกระทบทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าเงื่อนไขใดมีค่าสัมบูรณ์มากกว่า

ความร้อนของการเกิดไฮเดรตคือความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเติมน้ำที่ตกผลึกลงในเกลือปราศจากน้ำหนึ่งโมล มันถูกกำหนดจากความร้อนรวมของการละลายของเกลือแอนไฮดรัสและผลึกไฮเดรตในปริมาณน้ำจนสารละลายที่ได้มีความเข้มข้นเท่ากัน เช่น รับ สารละลายที่เป็นน้ำ MgCl 2 สามารถทำได้สองวิธี:

1 - การละลายเกลือปราศจาก MgCl 2

2 - โดยการละลายผลึกไฮเดรต MgCl 2 6H 2 0 ในน้ำซึ่งก่อนหน้านี้ได้รับจาก MgCl 2 และน้ำ

จากแผนภาพนี้ ตามกฎของ Hess สามารถรับความร้อนของการเกิดไฮเดรตได้:

DH ไฮดรา = DH ม. (MgCl 2) - DH ม. (MgCl 2 . 6H 2 0)

ความร้อนจากการวางตัวเป็นกลาง- ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าในกรณีของสารละลายเจือจาง ความร้อนของปฏิกิริยาเพื่อทำให้มวลโมลเป็นกลางเท่ากับ กรดแก่(HC1, H 2 S0 4 เป็นต้น) ที่มีเบสแก่ (NaOH, KOH) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของกรดหรือเบส นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามีเพียงกระแสเดียวเท่านั้น ปฏิกิริยาเคมี

DH เป็นกลาง = -55.9 กิโลจูล/โมล

เมื่อทำให้สารละลายเจือจางของกรดหรือเบสอ่อนเป็นกลาง ความร้อนที่สังเกตได้จากการทำให้เป็นกลางอาจน้อยลงหรือมากกว่านั้นเนื่องจากความร้อนจากการแยกตัว ความร้อนของการแยกตัวประกอบด้วยความร้อนที่ดูดซับระหว่างการสลายตัวของโมเลกุลไปเป็นไอออนและความร้อนของไฮเดรชั่น (การละลาย) ของไอออนโดยโมเลกุลของตัวทำละลาย ดังนั้นจึงสามารถเป็นได้ทั้งบวกหรือลบ ดังนั้นความร้อนของการทำให้กรดและเบสอ่อนเป็นกลางคือ

DH เป็นกลาง = - 55.9 + DN ดิส

กฎของเฮสส์

จี.ไอ. เฮสส์ในปี พ.ศ. 2379 ก่อนที่จะมีการกำหนดจุดเริ่มต้นของอุณหพลศาสตร์ (พ.ศ. 2385) ก็ได้ค้นพบการทดลองกฎพื้นฐานของอุณหเคมี:

“ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะกลาง แต่ถูกกำหนดโดยสถานะเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของระบบเท่านั้น”

ในกรณีนี้ กระบวนการจะต้องดำเนินไปในทางอุณหพลศาสตร์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ และผลิตภัณฑ์ที่ได้จะต้องมีอุณหภูมิเดียวกันกับสารตั้งต้น

ปริมาณความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาหรือดูดซับเมื่อสาร 1 โมลถูกละลายในปริมาณตัวทำละลายดังกล่าว ซึ่งการเติมเพิ่มเติมนั้นจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในผลกระทบทางความร้อนอีกต่อไป เรียกว่าความร้อนของสารละลาย

เมื่อละลายเกลือในน้ำ เครื่องหมายและขนาดของผลกระทบทางความร้อนของการละลาย ∆ เอ็นถูกกำหนดโดยสองปริมาณ: พลังงานที่ใช้ในการทำลายโครงผลึกของสสาร (∆ ชม 1) - กระบวนการดูดความร้อนและพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาเคมี - ฟิสิกส์ของอนุภาคของสารที่ละลายกับโมเลกุลของน้ำ (กระบวนการไฮเดรชั่น) (∆ เอ็น 2) - กระบวนการคายความร้อน ผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการละลายถูกกำหนดโดยผลรวมเชิงพีชคณิตของผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการทั้งสองนี้:

∆เอ็น = ∆ชม 1 + ∆ชม 2 .

ผลกระทบทางความร้อนของกระบวนการละลายอาจเป็นได้ทั้งเชิงบวกหรือเชิงลบ

สำหรับการคำนวณความร้อนของสารละลายในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปแล้วจะพิจารณาปริมาณความร้อนที่ถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาเมื่อเกลือละลายในปริมาณที่กำหนด จากนั้นค่านี้จะถูกคำนวณใหม่ต่อ 1 โมล เนื่องจากปริมาณความร้อนจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณของสารที่ละลาย

สำหรับการวัดค่าเทอร์โมเคมี จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าแคลอริมิเตอร์

ความร้อนของสารละลายถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของสารละลาย ดังนั้นความแม่นยำของการวัดจึงขึ้นอยู่กับค่าหาร (ความแม่นยำ) ของเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ โดยทั่วไป ช่วงอุณหภูมิที่วัดได้จะอยู่ในช่วง 2-3°C และการแบ่งอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์จะไม่เกิน 0.05°C

ความก้าวหน้าของการทำงาน

ในการทำงาน ให้ใช้แคลอริมิเตอร์ซึ่งประกอบด้วยตัวฉนวนความร้อน ฝาปิดพร้อมเครื่องกวนไฟฟ้าและเทอร์โมมิเตอร์ในตัว และรูพร้อมปลั๊ก

รับงานมอบหมายจากอาจารย์ของคุณ: ประเภทของตัวถูกละลาย

เปิดฝาบนฝาแคลอรีมิเตอร์แล้วเทน้ำ 200 มล. ลงไป ปิดฝาแล้วรอประมาณ 10-15 นาทีเพื่อสร้างอุณหภูมิให้คงที่ ( ทีจุดเริ่มต้น ). ในช่วงเวลานี้ ให้เก็บตัวอย่างสารของคุณ (1.5 - 2.0 กรัม) บนตาชั่ง โดยใช้กระดาษลอกลายหรือกระจกนาฬิกา จากนั้นจึงบดในปูนให้ละเอียดก่อน วางตัวอย่างที่ได้โดยเร็วที่สุดผ่านรูบนฝาเข้าไปในเครื่องวัดความร้อนโดยเปิดเครื่องกวนไว้ สังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หลังจากสร้างสมดุลทางความร้อนแล้ว (อุณหภูมิคงที่) ให้บันทึกอุณหภูมิสูงสุดของสารละลาย ( ทีสูงสุด) และคำนวณ ∆ ที = ทีสูงสุด – ทีจุดเริ่มต้น จากข้อมูลที่ได้รับ ให้คำนวณความร้อนของสารละลายเกลือโดยใช้สมการ:

∆เอ็นแยก = ถามม/ ม, เจ/โมล, (1)

ที่ไหน ถาม- ความร้อนที่ปล่อยออกมา (หรือถูกดูดซับ) ในแคลอริมิเตอร์ (kJ) ม- น้ำหนักเกลือ (กรัม) เอ็ม - มวลฟันกรามตัวถูกละลาย (กรัม/โมล);

ความร้อน ถามพิจารณาจากข้อมูลการทดลองจากความสัมพันธ์:

ถาม = (มเซนต์ คเซนต์ + มสารละลาย คสารละลาย)∆ ที,(2)

ที่ไหน มเซนต์ - มวลของแก้ว (g); มสารละลาย - มวลของสารละลายเท่ากับผลรวมของมวลน้ำและเกลือในแก้ว (g) กับ st - ความจุความร้อนจำเพาะของแก้ว 0.753 J/g∙K;

กับสารละลาย - ความจุความร้อนจำเพาะของสารละลาย (น้ำ) 4.184 J/g∙K.

เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้รับกับข้อมูลในตารางที่ 2 ให้คำนวณข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ของการทดลอง (เป็น%)

ความร้อนของความชุ่มชื้นของเกลือและคำจำกัดความ

กระบวนการทางเคมีฟิสิกส์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคของสารที่ละลายกับโมเลกุลของน้ำ (ตัวทำละลาย) เรียกว่าไฮเดรชั่น ในระหว่างกระบวนการให้ความชุ่มชื้น โครงสร้างเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อนที่เรียกว่าไฮเดรตจะเกิดขึ้นและในเวลาเดียวกัน สิ่งแวดล้อมพลังงานถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน

ผลกระทบความร้อนจากปฏิกิริยาการสร้างเกลือไฮเดรต 1 โมลจากเกลือแอนไฮดรัส เรียกว่าความร้อนแห่งไฮเดรชัน

เมื่อเกลือแอนไฮดรัสที่สามารถสร้างไฮเดรตถูกละลายในน้ำ จะมีสองกระบวนการเกิดขึ้นตามลำดับ: การให้ความชุ่มชื้นและการละลายของผลึกไฮเดรตที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น:

CuSO 4 (ทีวี) + 5H 2 O (l) = CuSO 4 × 5H 2 O (ทีวี)

CuSO 4 ×5H 2 O (ทีวี) + n H 2 O (ล.) = CuSO 4 (r)

CuSO 4(พี) + n H 2 O (l) = Cu 2+ (r) + SO 4 2- (r)

การละลายของอิเล็กโทรไลต์จะมาพร้อมกับกระบวนการแยกตัวด้วยไฟฟ้า ความร้อนของไฮเดรชั่นของโมเลกุลเท่ากับผลรวมของความร้อนของไฮเดรชั่นของไอออนที่เกิดขึ้น โดยคำนึงถึงความร้อนของการแยกตัวออก กระบวนการให้ความชุ่มชื้นเป็นแบบคายความร้อน

โดยประมาณ ความร้อนของความชื้นของสารสามารถกำหนดได้ว่าเป็นความแตกต่างระหว่างความร้อนของการละลายของเกลือแอนไฮดรัสและไฮเดรตของผลึก:

∆ชมไฮดรา = ∆ ชมไม่มี - ∆ ชมคริส (3)

ที่ไหน ∆ ชมไฮดรา - ความร้อนของไฮเดรชั่นของโมเลกุล

∆ชมปราศจากน้ำ - ความร้อนของการละลายของเกลือปราศจากน้ำ

∆ชม krist - ความร้อนของการละลายของผลึกไฮเดรต

ดังนั้น ในการหาความร้อนของไฮเดรชั่นของโมเลกุล จำเป็นต้องหาความร้อนของการละลายของเกลือปราศจากน้ำและความร้อนของการละลายของผลึกไฮเดรตของเกลือนี้ก่อน

ความก้าวหน้าของการทำงาน

ความร้อนของการละลายของคอปเปอร์ซัลเฟต CuS0 4 และผลึกไฮเดรต CuS0 4 × 5H 2 0 ต้องถูกกำหนดโดยใช้เครื่องวัดความร้อนในห้องปฏิบัติการและขั้นตอนการทำงาน 1

เพื่อให้ระบุความร้อนของไฮเดรชั่นได้แม่นยำยิ่งขึ้น จำเป็นต้องได้รับตัวอย่างผลึกไฮเดรตและเกลือคอปเปอร์ซัลเฟตปราศจากน้ำ 10-15 กรัม คุณจำเป็นต้องรู้ว่าเกลือทองแดงปราศจากน้ำดูดซับน้ำจากอากาศได้ง่ายและเข้าสู่สถานะไฮเดรต ดังนั้นจึงต้องชั่งน้ำหนักเกลือปราศจากน้ำทันทีก่อนการทดลอง จากข้อมูลที่ได้รับ มีความจำเป็นต้องคำนวณความร้อนของการละลายของเกลือปราศจากน้ำและผลึกไฮเดรต จากนั้นจากความสัมพันธ์ (3) จะเป็นตัวกำหนดความร้อนของไฮเดรชั่น คำนวณข้อผิดพลาดเชิงทดลองสัมพัทธ์เป็นเปอร์เซ็นต์โดยใช้ข้อมูลที่ได้รับและข้อมูลในตารางที่ 2