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イオン化合物が水に溶解すると、なぜ温度が変わるのですか?

イオン化合物が水に溶解するときの温度変化は、溶液のエンタルピーによるものです 、溶解プロセスに関連する総エネルギー変化を表します。このエンタルピーの変化は、陽性(吸熱、熱吸収)または陰性(発熱、放出される熱)のいずれかです。これが故障です:

溶液のエンタルピーに影響を与える要因:

1。格子エネルギー: これは、固体結晶格子のイオン結合を分解するために必要なエネルギーです。イオン間の静電引力を克服するためにエネルギーが必要であるため、それは常に正の値です。

2。水和エンタルピー: これは、イオンが水分子に囲まれ、水分補給シェルを形成するときに放出されるエネルギーです。イオンと水分子の間に新しい結合が形成されるとエネルギーが放出されるため、通常は負の値です。

温度変化:

* 吸熱溶解: 格子エネルギーが水和エンタルピーよりも大きい場合(全体的なエンタルピー変化が正)、溶液は周囲から熱を吸収し、温度が低下します。

* 発熱溶解: 水和エンタルピーが格子エネルギー(負の全体的なエンタルピー変化)よりも大きい場合、溶液は周囲に熱を放出し、温度が上昇します。

例:

* 吸熱: 水中に硝酸アンモニウム(nh₄no₃)を溶解すると熱が吸収され、冷却効果が発生します。

* 発熱: 水中に水酸化ナトリウム(NAOH)を溶解すると熱が放出され、温暖化効果が発生します。

その他の要因:

* イオン強度: より高いイオン強度(溶液中のイオンの多く)は、水和エンタルピー、したがって溶液の全体的なエンタルピーに影響を与える可能性があります。

* 溶媒和: 水以外の他の溶媒は、異なるエンタルピー変化を伴うイオン化合物を溶解することもできます。

要約: イオン化合物の溶解中の温度変化は、格子エネルギーと水和エンタルピーの相対的な大きさに依存します。イオン結合を破るには、水分子と新しい結合を形成するよりも多くのエネルギーが必要な場合、プロセスは吸熱です。水分子と新しい結合を形成すると、イオン結合を破るよりも多くのエネルギーが放出される場合、プロセスは発熱性です。

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