용액의 열이란?

용액의 엔탈피 변화로도 알려진 용액의 열은 주어진 용질이 용매에 용해되어 용액을 형성 할 때 발생하는 엔탈피의 변화이다. 엔탈피는 시스템의 에너지를 설명하기 위해 열역학에서 사용되는 용어입니다. 시스템의 전체 엔탈피를 직접 측정 할 수 없으므로 엔탈피의 변화는 시스템의 전체 엔탈피가 아닌 용액 열과 같은 측정에 사용됩니다. 용질이 용액에 용해 될 때 발생하는 몇 가지 과정이 있으며, 각각 용액의 엔탈피를 바꿀 수 있습니다. 대부분의 경우 다양한 화학 결합이 끊어지고 새로운 결합이 형성되어 엔탈피가 변경됩니다.

용액의 열에 기여하는 용매에서 용질의 용해에 대한 3 가지 주요 측면이있다. 첫째, 용질이 추가되면 용질 분자를 연결하는 화학적 상호 작용이 끊어 지므로 일부 에너지 소비가 필요합니다. 다음으로, 용질 분자가 시스템에 유입 될 때 용매 분자를 연결하는 화학적 인력이 파괴되어 다시 에너지 소비가 필요합니다. 마지막으로, 이러한 어트랙션이 중단 된 후, 용매와 용질 분자 사이에 새로운 상호 작용이 형성되어 일부 에너지가 방출됩니다.

용해의 처음 두 가지 측면은 에너지 입력을 필요로하며 흡열 과정이라고합니다. 용매와 용질 분자 사이에 어트랙션이 형성되는 세 번째는 시스템으로 에너지를 방출하기 때문에 발열 공정이라고합니다. 용액의 총 열을 결정하기 위해 각 엔탈피 변화의 합을 간단히 취할 수 있습니다. 경우에 따라, 용해의 처음 두 부분은 새로운 어트랙션 방출 형성보다 더 많은 에너지 입력을 필요로하므로 전체적으로 흡열 과정을 초래합니다. 다른 경우에, 에너지의 최종 방출은 용질-용매 및 용매-용매 인력을 파괴하는 데 필요한 에너지보다 크기 때문에 공정은 전체적으로 발열 성이다.

용액의 온도 변화에 따라 용액의 열을 측정 할 수도 있습니다. 주로 발열 과정에 의해 시스템으로 에너지가 방출되어 용액의 온도가 상승합니다. 반면에 주로 흡열 과정은 에너지를 소비하므로 반응 온도를 낮 춥니 다. 용질과 용매의 다양한 특성을 미리 알고 있다면 온도 변화를 사용하여 용액의 열을 합리적인 정확도로 결정할 수 있습니다.