溶解是吸熱還是放熱?

General 更新 2023年10月15日

溶解的過程中,是放熱還是吸熱

放熱的:氫氧化鈉、氫氧化鉀、生石灰(液體:濃硫酸)

吸熱的:銨鹽和硝酸鹽

基本不變的:NaCl

物質溶解時,為什麼會有吸熱或放熱的現象呢?

這是因為:物質溶解,一方面是溶質的微粒——分子或離子要克服它們本身的相互之間的吸引力離開溶質;另一方面是溶解了的溶質要擴散到整個溶劑中去,這些過程都需要消耗能量,所以物質溶解時,要吸收熱量。溶解過程中,溫度下降原因就在於此。

如果溶解過程只是單純的擴散,就應該全是吸熱的,為什麼還有的放熱呢?原來,在溶解過程中,溶質的微粒——分子或離子不僅要互相分離而分散到溶劑中去,同時,溶解於溶劑中的溶質微粒也可以和溶劑分子生成溶劑化物(如果溶劑是水,就生成水合物),在這一過程裡要放出熱量。

因此,物質溶解時,同時發生兩個過程:

一個是溶質的微粒——分子或離子離開固體(液體)表面擴散到溶劑中去,這一過程吸收熱量,是物理過程;

另一個過程是溶質的微粒——分子或離子和溶劑分子生成溶劑化物並放出熱量,這是化學過程。

這兩個過程對不同的溶質來說,吸收的熱量和放出的熱量並不相等,當吸熱多於放熱,例如硝酸鉀溶解在水裡的時候,因為它和水分子結合的不穩定,吸收的熱量比放出的熱量多,就表現為吸熱。在溶解時,溶液的溫度就降低,反之,當放熱多於吸熱,例如濃硫酸、氫氧化鈉固體溶解在水裡的時候,因為它和水分子生成了相互穩定的化合物,放出的熱量多於吸收的熱量,就表現為放熱,所以溶液的溫度顯著升高。

一種物質溶解在水裡,究竟是溫度升高還是降低,取決於溶解過程中兩種過程所吸收或放出的熱量多少,用Q放代表溶質微粒擴散所吸收的熱量,用Q吸代表溶質微粒水合時放出的熱量。若:

Q吸>Q放 溶液溫度下降;

Q吸<Q放 溶液溫度升高;

Q吸≈Q放 溶液溫度無明顯變化。

溶質溶解過程的熱量變化,可以用儀器測得。

硝酸鉀溶解時是放熱還是吸熱

吸熱

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