용액의 엔탈피 (ΔH soln ) : 이것은 하나의 용질이 용질에 용해되어 무한한 희석 용액을 형성 할 때 발생하는 엔탈피 변화입니다.
격자 엔탈피 (ΔH <서브> 격자 ) : 이것은 하나의 고체 이온 성 화합물이 기체 이온으로 분리 될 때 발생하는 엔탈피 변화입니다. 결정 격자에서 이온을 함께 고정하는 정전기력을 극복하기 위해 에너지가 필요하기 때문에 항상 긍정적입니다.
수화 엔탈피 (ΔH hyd ) : 이것은 하나의 가스 이온이 물에 용해되어 수화 된 이온을 형성 할 때 발생하는 엔탈피 변화입니다. 이온이 극성 물 분자와 상호 작용할 때 에너지가 방출되기 때문에 일반적으로 음성입니다.
관계 :
용액의 엔탈피는 격자 엔탈피와 수화 엔탈피의 합입니다.
ΔH soln =ΔH 격자 + ΔH hyd
설명 :
* 격자 엔탈피가 수화 엔탈피보다 큰 경우 (ΔH 격자 > ΔH hyd ) : 용해 과정은 흡열이다 (ΔH soln > 0), 주변에서 열이 흡수됨을 의미합니다. 이것은 일반적으로 알칼리 할라이드와 같은 강한 이온 결합 및 상대적으로 약한 수화 에너지를 갖는 화합물에 대해 관찰된다.
* 수화 엔탈피가 격자 엔탈피보다 큰 경우 (ΔH hyd > ΔH 격자 ) : 용해 과정은 발열 적이다 (ΔH soln <0)은 열이 주변으로 방출됨을 의미합니다. 이것은 전형적으로 강한 수화 에너지 및 상대적으로 약한 이온 결합을 갖는 화합물에 대해, 작은 고도로 하전 된 이온을 함유하는 많은 염과 같이 관찰된다.
예 :
물에 클로라이드 나트륨 (NaCl)의 용해를 고려하십시오.
* 격자 엔탈피 (ΔH <서브> 격자 ) : +787 kj/mol (크리스탈 격자를 깨는 데 필요한 에너지)
* 수화 엔탈피 (ΔH hyd ) : -783 kj/mol (이온이 수화 될 때 방출되는 에너지)
용액의 엔탈피 (ΔH soln ) : +787 kj/mol +(-783 kj/mol) =+4 kj/mol
용액의 엔탈피는 약간 양수이기 때문에, 물에서 NaCl의 용해는 약간 흡열된다.
중요한 메모 :
* 수화 엔탈피는 이온의 크기와 전하에 따라 다릅니다. 더 작고 고도로 하전 된 이온은 더 큰 수화 엔탈피를 갖는다.
* 용액의 엔탈피는 용액의 온도 및 압력과 같은 요소의 영향을받을 수 있습니다.
*이 단순화 된 관계는 발생하는 유일한 상호 작용은 이온과 물 분자 사이라고 가정합니다. 실제로, 다른 상호 작용은 전반적인 엔탈피 변화에도 기여할 수 있습니다.
이 세 가지 엔탈피 사이의 관계를 이해하면 이온 성 화합물의 용해도를 예측하고 용해 과정에서 관찰 된 열 변화를 설명하는 데 도움이됩니다.
