放热的:
氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰(液体:浓硫酸)
吸热的:铵盐和硝酸盐
基本不变的:NaCl
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、氢氧化钠固体溶解在水里的时候,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。
溶质溶解过程的热量变化,可以用仪器测得。