1。格子の破壊(吸熱):
* イオン結合: イオンを結晶格子にまとめる強力な静電力は、壊れるのにかなりの量のエネルギーを必要とします。 このエネルギー入力は吸熱です(熱は吸収されます)。
2。溶媒和(発熱):
* イオン双極子相互作用: イオン固体が水に溶けると、水分子が個々のイオンを囲みます。水分子(水素)の正の端は陰イオンと相互作用し、負の端(酸素)は陽イオンと相互作用します。
* 水分補給: 水分子とイオンの間のこの強い魅力はエネルギーを放出します。このエネルギー放出は発熱性です(熱が発生します)。
ネット効果:
* 発熱: 多くの場合、溶媒和(発熱)中に放出されるエネルギーは、格子を破るために必要なエネルギー(吸熱)よりも大きくなります。全体的なプロセスにより、エネルギーが正味放出され、溶解が発熱されます。
* 吸熱: 場合によっては、特に非常に強いイオン格子を使用すると、格子を破るために必要なエネルギーは、溶媒和中に放出されるエネルギーよりも大きくなる可能性があります。これにより、溶解が吸熱されます。
例:
* 発熱: 塩化ナトリウム(NaCl)を水に溶解することは発熱性です。水とイオンの間の強いイオン双極子相互作用は、格子を破るために必要なよりも多くのエネルギーを放出します。
* 吸熱: 硝酸カリウム(KNO3)を水に溶解することは吸熱です。硝酸カリウムの格子エネルギーは比較的高く、溶媒和中に放出されるエネルギーは、格子を破るために必要なエネルギーを補うのに十分ではありません。
要約: 溶液の熱は、吸熱格子破壊と発熱溶媒和の2つの反対プロセスの最終的な結果です。全体的なプロセスが発熱性であるか吸熱性であるかは、どのプロセスがエネルギー的に有利であるかによって異なります。