|
بخش ۳
محلولها
|
|
می دانید که بیشتر واکنشهای شیمیایی در طبیعت در حال محلول انجام می شوند، زیرا لازمه انجام واکنشهای شیمیایی برخورد موثر بین ذره های واکنش دهنده است. محلولها در واقع همان مخلوطهای همگن هستند.
|
|
فاز چیست ؟
|
|
فاز بخشی از ماده است که تمام آن از نظر ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی یکسان است. مثلاً یک محلول آب و نمک یک محلول تک فازی است که رنگ ، طعم ، چگالی و بقیه خواص آن در کل محلول یکسان است. وقتی جامدی ذوب می شود یا مایعی تبخیر می شود تغییر فاز انجام می شود. ماهیت شیمیایی ماده در تغییر فاز تغییر نمی کند و بنابراین تغییر فاز یک تغییر فیزیکی است.
|
|
انواع محلولها کدامند؟
|
|
محلولها می توانند مایع (آب و نمک) ، گاز (هوا) و جامد (آلیاژ فلزات) باشند. بدون شک آب مهمترین حلال در طبیعت است. محلولهایی را که آب حلال آنهاست ، محلولهای آبی می نامند. از حلالهای مهم غیرآبی می توان اتانول ، استون و هگزان را نام برد.
|
|
انحلال پذیری در آب :
|
|
عبارت است از بیشترین مقدار یک ماده که در دمای معین در 100 گرم آب حل می شود.
|
|
|
|
گرمای انحلال
|
|
انحلال هر ماده با تغییر گرما همراه است. تغییر آنتالپی مربوط به حل شدن یک مول حل شونده در مقدار زیادی حلال را گرمای انحلال یا آنتالپی ( انحلال ΔH) می نامند. به عنوان مثال حل شدن شکر در آب را در نظر بگیرید که شامل مراحل زیر است.
۱ – جدا شدن مولکولهای شکر از هم --> صرف انرژی --> گرماگیر
۲ – جداشدن مولکولهای آب از هم --> صرف انرژی --> گرماگیر
۳ – پراکنده شدن همگن مولکولهای شکر در آب --> نیروهای جاذبه تازه بین مولکولهای شکر و آب به وجود می آید --> گرماده
گرمای انحلال از جمع جبری مراحل ۱ و ۲ و ۳ به دست می آید. انحلال شکر در آب گرماگیر است چون
انحلال شکرΔH = ΔH1+ΔH2+ΔH3
ΔH>0 ---> انحلال شکر گرماگیر
ΔH >0 ---> انحلال گرماگیر است
ΔH < 0 ---> انحلال گرماده است
|
|
مثال : تغییرات انرژی در ضمن انحلال یک ترکیب در آب به شرح زیر است. با توجه به این مقدارها پیش بینی کنید که آیا این ماده در آب حل می شود یا نه :
ΔH1 = + ۸۳۵ KJ برای جدا شدن ذره های حل شونده از هم
ΔH 2 = +98 KJ برای جدا شدن ذره های حلال از هم
ΔH 3 = -۸۰۵ KJ برای برقراری جاذبه بین ذره های حل شونده و حلال
|
|
ΔH انحلال = ΔH1 + ΔH2+ ΔH3 = (+835KJ) + (+98kj) + (-805Kj) = + 128 Kj
|
|
مثال :
|
|
اگر انرژی لازم برای فروپاشی شبکه بلوری KCL ۷۰۱/۲ کیلو ژول بر مول و مجموعه انرژی آزاد شده در آب پوشی یونهای K+ ، cl- ، ۶۸۴/۱ کیلو ژول بر مول باشد. ΔHانحلال را محاسبه کنید.
|
|
تغییر آنتروپی در فرایند انحلال را می توان به صورت زیر بیان کرد :
|
|
حل شدن جامد در مایع ---> افزایش آنتروپی ---> بی نظمی بیشتر
حل شدن مایع در مایع ---> افزایش آنتروپی ---> بی نظمی بیشتر
حل شدن گاز در مایع ---> کاهش آنتروپی ---> بی نظمی کمتر
|
تبادل
لینک هوشمند
