【3个老师】化学教研组长整理初中吸放热原理解析

【3 个老师】化学教研组长整理初中吸放热原理解析 物质溶于水时，都要吸收大量的热。例如把硝酸钾或硝酸铵溶解在水里，就会发现溶液的 温度显著降低。 另一些物质溶于水的时候，会放出大量的热，例如把苛性钠溶解在水里，或者把浓硫酸缓 缓地倒进水里，就会发现溶液的温度显著升高。 物质溶解时，为什么会有吸热或放热的现象呢？ 这是因为：物质溶解，一方面是溶质的微粒分子或离子要克服它们本身的相互之间的 吸引力离开溶质，另一方面是溶解了的溶质要扩散到整个溶剂中去，这些过程都需要消耗 能量，所以物质溶解时，要吸收热量。溶解过程中，温度下降原因就在于此。 如果溶解过程只是单纯的扩散，就应该全是吸热的，为什么还有的放热呢？原来，在溶解 过程中，溶质的微粒分子或离子不仅要互相分离而分散到溶剂中去，同时，溶解于溶 剂中的溶质微粒也可以和溶剂分子生成溶剂化物（如果溶剂是水，就生成水合物） 。在这一 过程里要放出热量。 因此，物质溶解时，同时发生两个过程： 一个是溶质的微粒分子或离子离开固体（液体）表面扩散到溶剂中去，这一过程吸收 热量，是物理过程； 另一个过程是溶质的微粒分子或离子和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量，这是化学 过程。 这两个过程对不同的溶质来说，吸收的热量和放出的热量并不相等，当吸热多于放热，例 如硝酸钾溶解在水里的时候，因为它和水分子结合的不稳定，吸收的热量比放出的热量多， 就表现为吸热，在溶解时，溶液的温度就降低。反之，当放热多于吸热，例如浓硫酸溶解 在水里的时候，因为它和水分子生成了相互稳定的化合物，放出的热量多于吸收的热量， 就表现为放热，所以溶液的温度显著升高。 一种物质溶解在水里，究竟是温度升高还是降低，取决于溶解过程中两种过程所吸收或放 出的热量多少用 Q 放代表溶质微粒扩散所吸收的热量，用 Q 吸代表溶质微粒水合时放出的 热量。若： Q 吸 Q 放 溶液温度下降 Q 吸 Q 放 溶液温度升高 Q 吸 Q 放 溶液温度无明显变化 在溶解过程中发生了两种变化，一种是溶质的分子（或离子）向水中扩散，这一过程吸收 热量；另一种是溶质的分子（离子）和水分子作用，生成水合分子（或水合离子） ，这一过 程放出热量。不同的溶质，这两种过程吸收或放出的热量不同，这就使溶液的温度发生变 化。油滴溶质溶解时，扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量，表现为溶液的温度 升高；反之则溶液的温度降低。 初中里常见化学物质中 NH4 盐溶解都吸热，硝酸根盐溶解吸热。 弱酸根，弱碱阳离子水解吸热。 硝酸根 水合吸热。 所以最 BT 的是硝酸铵。通常与十水合硫酸钠一起使用。 十水合硫酸钠缓慢放出水分子（此过程也是吸热。 ）放出的水分子溶解硝酸铵（又吸热） 。 由于水分子放出过程缓慢，制冷时间也较长 物质在水里的溶解实际上包含着两种变化的过程：一种是溶质的微粒（分子或离子）在溶 剂分子（水溶液中即指水分了）的作用下，克服了相互的作用力，向水里扩散的过程，这 是物理变化的过程；另一种是，溶质的微粒（分子或离子）和水分子作用形成水合分子或 水合离子的过程，这是化学变化的过程。这两种过程是同时存在的。溶质微粒在溶剂（水） 里依靠水合和扩散作用，离开了溶质本体，均匀地扩散到水分子间，从而逐渐溶解，溶质 微粒的水合和扩散过程，我们用肉眼是难以观察的，但可以依靠实验来证实。另外溶质微 粒在水中扩散时需要吸收热量，使溶液的温度降低。而溶质微粒和水分子结合成水合分子 或水合离子时将放出热量，使溶液的的温度升高。 一种物质溶解在水里，究竟是温度升高还是降低，取决于溶解过程中两种过程所吸收或放 出的热量多少用 Q 放代表溶质微粒扩散所吸收的热量，用 Q 吸代表溶质微粒水合时放出的 热量。若： Q 吸 Q 放 溶液温度下降 Q 吸 Q 放 溶液温度升高 Q 吸 Q 放 溶液温度无明显变化 溶质溶解过程的热量变化，我们可以用仪器测得。 溶解过程之二 物质溶解过程常常伴随一些重要的外观现象，例如伴随热效应：像 NH4NO3、NH4Cl、KNO3 、NH4HCO3 等溶于水时常伴随吸热现象。浓硫酸稀释，NaOH，无 水 CuSO4、Ca(OH)2、无水 Na2CO3 等溶于水常伴随放热现象。浓磷酸稀释、 NaCl、CuSO45H2O 等溶于水时没有明显的热效应。 伴随颜色变化：白色的无水 CuSO4 粉末溶于水后，形成的溶液呈淡蓝色。蓝色 CoCl2 溶于 水，形成的溶液呈粉红色。 伴随体积变化：苯与醋酸混合后形成的混合溶液的体积往往大于两种溶液混合前的体积之 和。又如：水与酒精混合后，其混合溶液的体积往往小于两种溶液混合前的体积之和。 由以上现象可知，在溶解过程中常伴有温度、体积、颜色等变化，这说明溶解过程不仅是 溶质机械的分散过程（分散过程是物理过程） ，而且还有溶质与溶剂相互结合的溶剂化过程 （溶剂化过程是化学过程。但是所形成的溶剂化物并不一定具有固定的组成。 ）所以我们说 溶解过程是物理化学过程。应当注意，并不是任何物质的溶解，其物理、化学过程都是等 同的，如 NH3，CaO 等溶于水，化学过程则是主要趋势。 溶解过程之三 物质溶解过程的吸热或放热现象是怎么回事？ 我们知道，物质在溶解的过程中，是有吸热或放热现象的。在大多数情况下，物质溶于水 时，都要吸收大量的热。例如把硝酸钾或硝酸铵溶解在水里，就会发现溶液的温度显著降 低。 另一些物质溶于水的时候，会放出大量的热，例如把苛性钠溶解在水里，或者把浓硫酸缓 缓地倒进水里，就会发现溶液的温度显著升高。 物质溶解时，为什么会有吸热或放热的现象呢？ 这是因为：物质溶解，一方面是溶质的微粒分子或离子要克服它们本身的相互之间的 吸引力离开溶质，另一方面是溶解了的溶质要扩散到整个溶剂中去，这些过程都需要消耗 能量，所以物质溶解时，要吸收热量。溶解过程中，温度下降原因就在于此。 如果溶解过程只是单纯的扩散，就应该全是吸热的，为什么还有的放热呢？原来，在溶解 过程中，溶质的微粒分子或离子不仅要互相分离而分散到溶剂中去，同时，溶解于溶 剂中的溶质微粒也可以和溶剂分子生成溶剂化物（如果溶剂是水，就生成水合物） 。在这一 过程里要放出热量。 因此，物质溶解时，同时发生两个过程：一个是溶质的微粒分子或离子离开固体（液 体）表面扩散到溶剂中去，这一过程吸收热量，是物理过程；另一个过程是溶质的微粒 分子或离子和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量，这是化学过程。这两个过程对不同的 溶质来说，吸收的热量和放出的热量并不相等，当吸热多于放热，