Изменение энергии Гиббса, энтальпии и энтропии при образовании раствора.

Процесс растворения – это сложный физико-химический процесс, при котором наблюдается взаимодействие растворителя и растворенного вещества. Поэтому при растворении происходит как изменение энтальпии (DН), так и изменение энтропии (DS).

При растворении твердого вещества в воде DН может быть как меньше нуля, так и больше нуля. Например, при растворении NaOH в воде тепло выделяется (DН<0) и раствор нагревается. При растворении KNO₃ в воде тепло поглощается (DН>0) и раствор охлаждается.

При растворении газов в воде тепло, как правило выделяется, т. е. DН<0.

Изменение энтропии при растворении твердых веществ (сахар, NaCl) в воде увеличивается (DS>0), так как при растворении беспорядок в системе увеличивается. При растворении газов в воде беспорядок в системе газ – вода уменьшается, поэтому энтропия тоже уменьшается (DS<0).

Направление процесса растворения и возможность его протекания определяется по изменению энергии Гиббса DG:

DG_{растворения} = DH_{растворения} - T×DS_{растворения}

Процесс растворения вещества возможен и протекает самопроизвольно (например, сахар растворяется в воде), когда DG<0. Численное значение DG показывает, как глубоко идет процесс растворения: чем отрицательнее DG, тем образуется более устойчивый раствор.

Если при растворении достигнуто состояние, когда DG = 0, то наступает состояние равновесия и дальше вещество растворяться не будет, то есть образовался насыщенный раствор.

Дата добавления: 2015-07-25