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氢氧化钙随温度的增高如何变化的

发布时间: 2015-12-02 09:53   1163 次浏览

系统解释Ca(OH)2 的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用(可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中),然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。

过程2(即电离过程)只能是一个吸热过程(可从系统的电势能的角度分析而知)。而过程1(即溶剂化过程)的热效应却不一定。

我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是Ca(OH)2固体和纯水。对于过程1:Ca(OH)2(固体) +nH2O →

Ca(OH)2.nH2O(溶液)

的热效应主要取决于Ca(OH)2是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等)。事实上Ca(OH)2是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2(即电离过程):

Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O )n2+ + 2 OH-

由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大,它包含于过程1中,超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响,故Ca(OH)2的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动,故而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。

而对于NaOH来说,它的过程1的热效应也是放热,但其机理却截然不同,主要是由于破坏了NaOH固体中具有较高能量的晶形结构,而不是形成配合物。这个破坏过程由于其不可逆转性而无法决定平衡的动向。但过程2始终是吸热的,所以NaOH固体的溶解度随温度升高而增大。这样就可以解释为何NaOH固体溶解时放热而它的溶解度却随温度升高而增大。

 
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