解決の熱とは

溶液のエンタルピー変化としても知られる溶液の熱は、特定の溶質が溶媒に溶解して溶液を形成するときに発生するエンタルピーの変化です。 エンタルピーは、システムのエネルギーを記述するために熱力学で使用される用語です。 システムの合計エンタルピーを直接測定することはできないため、エンタルピーの変化は、システムの合計エンタルピーではなく、溶解熱などの測定に使用されます。 溶質が溶液に溶解すると発生するいくつかのプロセスがあり、それぞれが溶液のエンタルピーを変更できます。 多くの場合、さまざまな化学結合が切断され、新しい結合が形成され、そのすべてがエンタルピーの変化をもたらします。

溶媒への溶質の溶解には、溶液の熱に寄与する3つの主要な側面があります。 まず、溶質が加えられると、溶質分子をつなぐ化学的相互作用が破壊され、それはいくらかのエネルギーの消費を必要とします。 次に、溶質分子がシステムに入ると、溶媒分子をつなぐ化学的引力も壊れ、再びエネルギー消費を必要とします。 最後に、これらの誘引力が破壊された後、溶媒と溶質分子の間に新しい相互作用が形成され、いくらかのエネルギーが放出されます。

溶解の最初の2つの側面はエネルギー入力を必要とし、吸熱プロセスと呼ばれます。 3つ目は、溶媒と溶質分子の間に引力が形成されることで、システムにエネルギーを放出するため、発熱プロセスと呼ばれます。 溶液の総熱量を決定するには、各エンタルピー変化の合計を単純に取得できます。 場合によっては、溶解の最初の2つの部分は、新しいアトラクションリリースの形成よりも多くのエネルギー入力を必要とし、全体として吸熱性のプロセスをもたらします。 他の場合、エネルギーの最終的な放出は、溶質溶質と溶媒溶媒の誘引力を破壊するのに必要なエネルギーよりも大きいため、プロセスは全体的に発熱します。

溶液の温度変化に基づいて溶液の熱を測定することもできます。 主に発熱プロセスは、システムにエネルギーを放出するため、溶液の温度が上昇します。 一方、主に吸熱プロセスはエネルギーを消費するため、反応温度が低下します。 溶質と溶媒のさまざまな特性を事前に知っている場合、温度の変化を使用して、合理的な精度で溶液の熱を決定できます。