Что такое тепло решения?

Теплота раствора, также известная как изменение энтальпии раствора, представляет собой изменение энтальпии, которое происходит, когда данный раствор растворяется в растворителе с образованием раствора. Энтальпия - это термин, используемый в термодинамике для описания энергии в системе. Нельзя напрямую измерить общую энтальпию системы, поэтому изменение энтальпии используется для таких измерений, как теплота раствора, а не полная энтальпия системы. Есть несколько процессов, которые происходят, когда растворенное вещество растворяется в растворе, и каждый способен изменить энтальпию раствора. Во многих случаях различные химические связи разрушаются и образуются новые связи, которые приводят к изменению энтальпии.

Существует три основных аспекта растворения растворенного вещества в растворителе, которые способствуют нагреву раствора. Во-первых, когда добавляется растворенное вещество, химические взаимодействия, связывающие молекулы растворенного вещества, нарушаются, что требует потребления некоторой энергии. Затем химические притяжения, связывающие молекулы растворителя, также разрушаются, когда молекулы растворенного вещества попадают в систему, что снова требует энергопотребления. Наконец, после того, как эти притяжения разрушаются, образуются новые взаимодействия между растворителем и молекулами растворенного вещества, что приводит к выделению некоторой энергии.

Первые два аспекта растворения требуют ввода энергии и называются эндотермическими процессами. Третий, посредством которого происходит притяжение между молекулами растворителя и растворенного вещества, называется экзотермическим процессом, поскольку он выделяет энергию в систему. Чтобы определить общую теплоту растворения, можно просто взять сумму каждого изменения энтальпии. В некоторых случаях первые две части растворения требуют большего расхода энергии, чем образование новых выпусков аттракционов, что приводит к эндотермическому процессу в целом. В других случаях конечное выделение энергии больше, чем энергия, необходимая для разрушения притяжения растворенного вещества и растворителя, так что процесс в целом экзотермический.

Также можно измерять теплоту раствора на основании изменений температуры в растворе. Преимущественно экзотермический процесс высвобождает энергию в систему и, следовательно, повышает температуру раствора. С другой стороны, в основном эндотермический процесс потребляет энергию и, следовательно, снижает температуру реакции. Если заранее известны различные свойства растворенного вещества и растворителя, можно использовать изменение температуры для определения теплоты раствора с разумной точностью.