Rastvorljivost

asterix's picture

Kada kažemo da je proces rastvaranja neke soli endoteman proces to kao znači da se toplina troši pri rastavranju- a kako se troši ne razumijem? 

Kako je proces rastvaranja NaCl endoteman a kuhinjska so se jako dobro rastavra, ne ulažemo puno energije. Na što se misli kada se kaže da je entalpija kristalne rešetke veća od entalpije hidratacije. Ništa to ne kapiram.

Pop.'s picture

Što volim ovakva pitanja :D Ajmo prvo ovako, NaCl ti je u čvrstom stanju i hoceš da je rastvoriš u vodi. U čvrstom stanju imaš kristalnu rešetku gde su ti veze između atoma (odnosno pošto je ovo jonsko jedinjenje imamo jonne ali ovo isto objašnjenje važi i kada imamo atome). Da bi rastvorio ovu so u vodi, moraš da razoriš te veze između jona. Te veze se razaraju tako što sipaš NaCl u vodu, molekuli atoma vode okružuju taj molekul, orjentišu se polovi molekula vode (jer je on dipol, odnosno molekul vode ima jedan + i jedan - kraj) i odvajaju Na+ od Cl-, a ceo ovaj proces se naziva hidratacija. E sad, ti si imao prvo so u čvrstom stanju, to je stanje kristalne rešetke i to stanje je lepo uređeno, ti da bi to razorio moraš da uložiš neku energiju, to se neće samo od sebe razoriti. Tako da kada ti sipaš kuhinjsku so u vodu, so se rastvara, kako ti kažeš jako dobro se rastvara ali čaša sa vodom se veoma malo ohladi (to ti ne možeš da osetiš ukoliko bi držao čašu u ruci ali se ipak ohladi) a hladi se jer kada se rastvara tada  se razara kristalna rešetka, ti joni u rešetci uzimaju energiju iz sistema (osnosno iz smeše u čaši) i prelaze u slobodne jone (tj hidratisane jone). To ti se lpo objašnjava fizičkom hemijom, joni su stojali (bili u rešetci) ti ih greješ i oni počinju da se kreću (ovde se ne greju već sami uzimaju toplotu i prelaze u slobodne jone gde se kreću). Sve je ovo veoma mala promena toplote koju ti ne možeš ni da vidiš ni da osetiš. Zato kada zagrevaš vodu možeš više supstance da rastvoriš, jer je proces rastvaranja endoterman proces, odnosno dodavanjem toplote ti lakše razbijaš tu kristalnu rešetku koju imaju soli i više se soli tada rastvori nego kada ne greješ vodu.

E sad ovo što ti se kaže da je entalpija kristalne rešetke veća od entalpije hidratacije, sama entalpija ti je mera za energiju, neka vrsta unutrašnje energije. Proces hidratacije je proces u kome nastaje veza između molekula vode i jona koji se rastvaraju i taj proces je uvek manji od nule. Zašto je entalpija kristalizacije veća od hidratacije ne znam da ti objasnim a da ne uključim i entropiju i još neke druge pojmove i samo bih te još više zbunio (ako te več nisam do sada dovoljno zbunio :p ) tako da bih ti to preporučio da za sada pamtiš. Ali evo ti ipak ovaj pasus, pa ako ga skontaš skontaš, a ako ne probaj da pamtiš: jednostavno, lakši je proces rastvaranja kristala nego proces u kome treba da nastane kristal. Proces koji je spontan (rastvaranje) je proces koji je niže energije (to je pravilo) pa je zato entalpija kristalne rešetke veća od entalpije hidratacije. Ovo mislim da ne možeš da skontaš jer vidim da si srednjoškolac i ne verujem da imaš dovoljno predznanja koje se ipak stiče na faxu. Ali zato ovaj gornji deo koji sam iskucao možeš da skontaš iako si srednjoškolac, naravno ukoliko sam ti dovoljno jasno objasnio :)

asterix's picture

Dobro si objasnio, razumijem :) Hvala! 

Možeš slobodno da objasniš na višem nivou (pomoću entropije) ako stigneš , skapirat ću

Pop.'s picture

E kul onda. Vidis entropija ima puno definicija, najlakse ti je da je pamtis kao mera haoticnosti sitema (bar je ja tako pamtim). Svaki sistem tezi da bude haotican. Ako poredis rastvorene jone i kristalnu resetku, normalno da sistemu odgovara da bude u obliku rastvorenih jona koje je haoticnije stanje od stanja kristalne resetke. Ja sam to pamtio ovako: uzmes casu, i u nju sipas iz sake kockice za jamb. Kockice ce napuniti casu bez ikakvog reda, medjutim, ukoliko bi stavljao jednu po jednu kockicu u tu casu, stalo bi vise kockica ali bi morao da ulozis rad da lepo slozis jednu do druge i na drugu kockicu (ovo je bas licno moj primer i kako sam ja pamtio entropiju i haticnost :D ). Sto znaci da kada je nesto lepo rasporedjeno (kao kod kristalne resetke) to se moze desiti samo ukoliko ulozimo dodatnu energiju, dok kada je sistem haotican (joni koji se haoticno krecu po rastvoru) njemu to vise odgovara i sam prelazi u to stanje. Inace, kada sam bio srednjoskolac, ovo za kristalnu resetku i jone sam kontao, medjutim, nisam imao pojma sta je entropija niti haoticnost sto ce tebi koristiti ukoliko skontas ovo. Inace, kod kristalizacije imas i KLICU. Mozda si cuo za to. Klica ubrzava proces kristalizacije. Klica moze biti npr kanap, joni ce udarati u kanap i ako im odgovaraju uslovi (termodinamicki) oko kanapa ce rasti kristal, ili klica moze biti neki sitan kamen, ili ubacimo so koji zelimo da kristalisemo u cvrstom obliku, sta god. Medjutim ako ne ubacujemo mi tu klicu, ta klica mora sama da se stvori, a to stvaranje te  klice, odnosno prvog malog dela kristalne resetke je uslovljeno kinetikom, sto nema veze sa termodinamikom (entalpija i entropija) pa je sam proces kristalizacije sada vec malo komplikovan. Ovo za klicu sam ti cisto malo prosirio, sto je tebi totalno nebitno za entalpiju, ali je jako korisno za shvatanje koliko je kristalizacija komplikovan proces. Inace, sve sto ucis je strasno povezano, samo sto je tesko u srednjoj skoli povezati sve te stvari, ali kako ucis, sve manje pamtis napamet i sve vise povezujes i ucis sa razumevanjem, a kada naucis sa razumevanjem to ti ostaje zauvek u glavi, ili ti je potrebno vrlo malo da se podsetis :) To vazi ne samo za hemiju i fiziku vec za sve ostale oblasti bilo u skoli bilo u zivotu koje ucis :) Msm da ti je ovo dosta od mene :D

asterix's picture

hvala. A kako bi objasnio entalpiju i unutarnju energiju? imaš koju dobru kao i za entropiju (kockice za jamb)?:)