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        氫氧化鈣的溶解解析

        作者:jztmxcl  來源:本站  發表時間:2022/8/12 9:14:11  點擊:1125

        大多數固體物質溶于水時吸收熱量,根據平衡移動原理,當溫度升高時,平衡有利于向吸熱的方向移動,所以,這些物質的溶解度隨溫度升高而增大,例如KNO3、NH4NO3等。有少數物質,溶解時有放熱現象,一般地說,它們的溶解度隨著溫度的升高而降低,例如氫氧化鈣等。 對氫氧化鈣的溶解度隨著溫度升高而降低的問題,還有一種解釋,氫氧化鈣有兩種水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。這兩種水合物的溶解度較大,無水氫氧化鈣的溶解度很小。隨著溫度的升高,這些結晶水合物逐漸變為無水氫氧化鈣,所以,氫氧化鈣的溶解度就隨著溫度的升高而減小。
          系統解釋氫氧化鈣的溶解度將在很大程度上超出初中課程的知識范圍。離子化合物的溶解可大致分為兩個過程。首先固體離子化合物與水親和發生溶劑化作用(可簡單的認為離子化合物先以"分子"的形式進入溶劑中),然后這些已進入溶劑的"分子"發生電離作用形成離子。
          過程1(即電離過程)只能是一個吸熱過程(可從系統的電勢能的角度分析而知)。而過程2(即溶劑化過程)的熱效應卻不一定。
          我們以固體Ca(OH)2溶于水為例。溶解前的體系是氫氧化鈣固體和純水。
          對于過程2:Ca(OH)2(固體)+nH2O → Ca(OH)2.nH2O(溶液)的熱效應主要取決于氫氧化鈣是否與水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取決于鈣元素的空電子軌道數目和其他外部條件如溫度條件等)。事實上氫氧化鈣是能和水形成配和物的。而形成配合物的過程是一個放熱過程。形成的配合可以發生過程2(即電離過程):
          Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O)n2+ + 2 OH-
          由于鈣元素與水分子的配合過程的放熱效應很大,它包含于過程1中,超過了過程1與過程2中其它有熱效應的過程的影響,故氫氧化鈣的溶解過程總的熱效應是放熱。溫度升高將會使溶解平衡過程向相反方向移動,故而氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小。體系在溶解前后總的能量比較是溶解前大于溶解后。多余的能量以熱能的形式放出。

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