용 매화 과정, 수화와의 차이 및 예



그 용 매화 용액에서 용질 입자와 용매 사이의 물리적 및 화학적 결합이다. 그것은 고체와 용해 된 입자 사이에 열역학적 평형이 없다는 사실에서 용해도의 개념과 다르다..

이 조합은 관중의 관점에서 용해 된 고체가 "사라"는 원인이됩니다. 실제로, 입자가 매우 작아 져서 용매 분자 시트에 "감싸 져"결국 입자를 관찰 할 수 없게됩니다.

상부 이미지에서 입자 M의 용 매화에 대한 매우 일반적인 스케치가 표시됩니다. M은 이온 (M+) 또는 분자; S는 액체 상태의 임의의 화합물 일 수있는 용매 분자이다 (기체 일 수도 있지만).

M은 S의 6 분자로 둘러싸인 다. 1 차 solvation 구. 더 먼 거리에있는 S의 다른 분자들은 반 데르 발스 힘에 의해 전자와 상호 작용하여 2 차 용 매화 구 (solvation sphere)를 형성하며, 어떤 순서가 분명하지 않을 때까지 계속된다..

색인

  • 1 용제 과정
  • 2 정력적인 양상
  • 3 분자간 상호 작용
  • 수화 작용의 차이점
  • 5 예
    • 5.1 염화칼슘
    • 5.2 우레아
    • 5.3 질산 암모늄
  • 6 참고 문헌

용 매화 과정

분자 적으로, 용 매화 과정은 어떤가? 위의 이미지는 필요한 단계를 요약 한 것입니다..

색상이 파란색 인 용매 분자는 처음에는 서로 상호 작용하여 정렬됩니다 (S-S). 보라색의 용질 입자 (이온 또는 분자)는 강한 또는 약한 M-M 상호 작용으로 동일하게 작용합니다.

용 매화가 일어나기 위해서는 용매 - 용질 상호 작용 (M-S)이 가능하도록 용제와 용질이 팽창해야합니다 (두 번째 검은 색 화살표).

이것은 반드시 용질 - 용질 및 용제 - 용매 상호 작용의 감소를 의미한다. 에너지를 필요로하는 감소, 따라서,이 첫 번째 단계는 흡열.

일단 용질과 용매가 분자 적으로 팽창되면, 그들은 공간에서 혼합되어 교환됩니다. 두 번째 이미지의 각 보라색 원을 첫 번째 이미지의 보라색 원과 비교할 수 있습니다.

파티클의 정렬 정도의 변경은 이미지에서 자세히 설명 할 수 있습니다. 처음에 명령하고, 끝에서 혼란 스럽다. 결과적으로, 새로운 M-S 상호 작용의 형성은 모든 용해 입자를 안정화시키기 때문에 마지막 단계는 발열 반응이다.

에너지 측면

solvation 과정의 뒤에, 고려되어야하는 많은 에너지 측면이 있습니다. 첫째, S-S, M-M 및 M-S 상호 작용.

M-S 상호 작용, 즉 용질과 용매 사이의 상호 작용이 개별 성분의 그것들에 비해 매우 우수하고 (강하고 안정적 ​​일 때), 우리는 발열 솔벤트 화 과정을 말한다. 따라서 매체에 에너지가 방출되어 온도계로 온도 상승을 측정하여 확인할 수 있습니다.

반면에 M-M과 S-S 상호 작용이 M-S 상호 작용보다 강하면 "팽창"하면 용 매화가 끝나면 더 많은 에너지가 필요합니다..

그런 다음 흡열성 용 매화 과정을 거친다. 이 경우, 온도의 감소가 기록되거나, 같은 것이고, 주변이 냉각됩니다.

용질이 용제에 용해되는지 여부를 결정하는 두 가지 기본 요소가 있습니다. 첫 번째는 용해 엔탈피의 변화 (ΔHdis)이며, 두 번째는 용질과 용해 된 용질 사이의 엔트로피 (ΔS)의 변화이다. 일반적으로 ΔS는 위에서 언급 한 장애의 증가와 관련이 있습니다.

분자간 상호 작용

용 매화는 용질과 용제 사이의 물리적 및 화학적 결합의 결과라고 언급되었다. 그러나 이러한 상호 작용이나 노동 조합은 얼마나 정확하게?

용질이 이온이면, M+, 소위 이온 - 쌍극자 상호 작용이 발생한다 (M+-S); 그리고 그것이 분자라면, 런던으로부터 쌍극자 - 쌍극자 상호 작용 또는 분산력이있을 것입니다.

쌍극자 - 쌍극자 상호 작용에 대해 이야기 할 때, M과 S에는 영구 쌍극자 모멘트가 있다고 말합니다. 따라서 M의 전자가 풍부한 영역 δ-는 δ + S 전자의 불량한 영역과 상호 작용합니다. 상호 작용은 M 주위의 여러 solvation sphere의 형성이다..

또한 다른 유형의 상호 작용이 있습니다. 조정자입니다. 여기에서, S의 분자는 M과의 배위 (또는 계시) 결합을 형성하고, 상이한 기하학적 구조를 형성한다.

용질과 용매 사이의 친화력을 암기하고 예측하는 기본 규칙은 다음과 같습니다. 균등 균등 해소. 따라서 극성 물질은 극성 용매에 매우 쉽게 용해됩니다. 무극성 물질은 무극성 용매에 용해된다..

수분과의 차이점

용 매화는 수화와 어떻게 다른가요? 첫 번째 이미지의 분자 S가 물 H-O-H로 대체된다는 것을 제외하고 두 개의 동일한 프로세스.

위 이미지에서 M 양이온을 볼 수 있습니다.+ 6 개의 H 분자로 둘러싸인2O. 산소 원자 (적색)는 가장 전기 음성이기 때문에 가장 큰 음의 밀도 δ를 가지므로 양전하를 향하게됩니다-.

첫 번째 수화 구체 뒤에 다른 수소 분자가 수소 결합 (OH2-OH2). 이들은 이온 쌍극자 상호 작용입니다. 그러나, 물 분자는 또한 양성 중심과 배위 결합을 형성 할 수 있으며, 특히 그것이 금속 인 경우.

따라서, 유명한 aquocomplexes, M (OH2)n. 이미지에서 n = 6 일 때, 6 개 분자는 배위의 8 면체 (수분의 내부 영역)에서 M 주위로 배향됩니다. M 사이즈에 따라+, 그것의 위탁의 크기 및 그것의 전자 가용성, 구체는 더 작거나 더 클 수있다.

물은 아마도 가장 놀랄만 한 용매 일 것입니다 : 그것은 용례가 될 수없는 양의 용제를 용해 시키며 너무 극성 인 용제이며 비정상적으로 높은 유전 상수 (78.5K)를 가지고 있습니다..

예제들

다음은 물에 대한 용 매화의 세 가지 예입니다..

염화칼슘

염화칼슘을 물에 용해시킴으로써 Ca 양이온이 용융 될 때 열이 방출된다.2+ 및 Cl 음이온-. 칼슘2+ 6 개 이상의 수 분자 (Ca2+-OH2).

또한, Cl- 수소 원자, 물의 δ + 영역 (C1--H2O). 방출 된 열은 얼음 덩어리를 녹일 수 있습니다..

우레아

우레아의 경우, 구조 H를 갖는 유기 분자이다.2N-CO-NH2. 용 매화 될 때, H 분자2또는 두 개의 아미노기 (-NH2-OH2) 및 카르보닐기 (C = O-H)2O). 이러한 상호 작용은 물에 대한 용해도가 높습니다.

또한 용해가 흡열, 즉 그것이 첨가되는 물 용기를 냉각시킨다..

질산 암모늄

요소와 같은 질산 암모늄은 이온의 용 매화 후에 용해를 냉각시키는 용질입니다. 뉴 햄프셔4+ 칼슘과 유사한 용매화물2+, 그것은 아마도 그것이 사면체 기하 구조이기 때문에 H 분자가 더 적지 만2또는 그 주위; 그리고 NO3- Cl 음이온과 같은 방법으로 용매화물- (OH2-O2NO- H2O).

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