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回复:【轻松一下】 05-04我来讲化学

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鉴于十五楼炸出一堆板砖,我这里插入一段关于溶解的知识。


来自Android客户端154楼2017-06-15 16:01
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    影响溶解度的原因有很多,但用一个词来概括,就是“溶解过程的吉布斯自由能”。自由能与温度有关,它与温度的关系,我不作赘述,我主要讲一讲溶解自由能与结构的关系。另外,以下内容不包括汞齐。
    溶解自由能包括两部分,溶解熵和溶解焓,关于熵的解释,我以后会在本帖中详细论述,这里说一下焓。
    溶解焓又叫溶解热,它包括溶剂化热和气化热。
    其中气化热是溶质在溶解过程中吸收的能量。对于分子晶体,气化热等于破坏分子间作用力所需的能量,对于离子晶体,气化热等于破坏离子键所需的能量。因为断键过程与固体晶体气化过程的结构变化和能量变化都一样,所以叫气化热(其实就是一回事)。
    溶剂化热,是溶质粒子与溶剂分子结合所放出的热量。当溶剂为水的时候,就叫水合热(也叫水化热)。水是路易斯碱,所以几乎所有的阳离子都会有水合过程,对于s区金属离子,它们会与水形成离子型配位键;对于d区和p区金属离子,它们多数与水形成共价型配位键。
    水合热的大小可以用软硬酸碱理论来解释,比如锂离子的半径很小,是极“硬”的硬酸,与作为硬碱的水很容易结合,所以锂离子的水合热特别高。这也是锂的标准还原电位比钾还高的原因。


    来自Android客户端155楼2017-06-15 16:35
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      IP属地:湖北157楼2017-06-18 06:51
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        请问一下,元素分别是宇宙大爆炸的哪些时期形成的,比如说我们地球上的贵金属来源于超新星爆炸这类的。


        IP属地:湖南来自Android客户端159楼2017-09-11 12:21
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          1


          IP属地:福建来自iPhone客户端160楼2017-11-05 20:29
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            IP属地:重庆来自Android客户端163楼2018-08-18 12:26
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              IP属地:广东来自Android客户端164楼2018-08-19 23:56
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                宇宙学原理


                IP属地:福建来自Android客户端166楼2018-08-23 23:56
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                  太监了?


                  IP属地:浙江来自Android客户端167楼2018-09-30 16:41
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                    萃取与分液:
                    当一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同时,就可以用溶解度大的溶剂将溶质从溶解度较小的溶剂中溶解出来,这种特殊的溶解过程叫做萃取。
                    说到萃取,多数人想到的是用来提取溶质,但实际生产生活中,更多的其实是用在除杂上。比如浓硫酸催化乙酸乙酯的合成,反应最后是用水洗去硫酸、乙酸与乙醇的,留下的是乙酸乙酯。这里本质上就是水将这些杂质萃取了。
                    分液也并非一定伴随萃取,上述实验中,就可以用分水器在反应时就将水分离出去,这时的分液就没有伴随萃取。


                    来自Android客户端168楼2018-12-30 19:50
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                      吉布斯自由能:
                      δG=δH-TδS
                      即吉布斯自由能等于焓减去熵与温度的积。
                      这个公式记住的人很多,但是真正理解的人很少,应用起来也只是应试罢了。
                      其实,这个公式能够牵扯到宇宙的本质,甚至其正确范围比质能守恒定律还广!当宇称不守恒的过程发生的时候,质能守恒定律可能被打破,比如宇宙大爆炸,但此公式在宇宙大爆炸的时候依然适用。


                      来自Android客户端169楼2018-12-30 20:19
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                        熵:
                        宇宙是熵增的。宇宙的总能量(焓)不变的时候,能够自发发生的变化就是熵增。从轻元素到各种重元素的产生(该过程发生于恒星核聚变),这是熵增;宇宙红移这也是熵增。下面是我在百度知道关于熵的一条回答:
                        熵,比较简单的理解是系统的无序程度,但更准确地来说,应该是系统中单个单位的自由度。下面我结合一些例子来帮助你理解。
                        1.同样质量,组成相同物体,体积(内部基本单位距离)越大,熵越大。这里的质量也包括用爱因斯坦质能方程式E=mc^2换算来的质量。比如宇宙膨胀,也是一种熵增;还有光子,比如阳光照射地球,之后以红外辐射的形式散发到外太空,这个过程中,光的波长变长了,这也是熵增。
                        2.一般来说,气体的熵大于液体大于固体。这是因为固体中的分子或原子往往处于晶格之中,大多数情况下处在一定范围内振动,是受到限制的,不自由的;而液体分子的运动也要在一定程度上受到周围分子的限制,气体分子受到周围分子的限制非常小,所以它们的熵才呈现出这种差异。
                        3.系统的组成越复杂,熵越大。比如对于固体,纯净物与混合物相比,纯净物为低熵体,这个例子的区别在分子水平上;比如晶体的熵低于非晶体,因为晶体只有一种晶格,而非晶体有无数晶格(没有晶格,无序,如果划分晶格,处处晶格不同);物态相同的单质与化合物,单质的熵更低。
                        4.相同质量与物态,同级粒子数越多的熵越大。比如鳌合反应是配体数量增多的反应,所以鳌合反应的本质是熵增。


                        来自Android客户端170楼2018-12-30 20:36
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                          焓:
                          H=Q+pV,
                          其中,Q是热能,热的本质是微观粒子的运动;
                          pV即压强与体积之积,等于压强乘以面积乘以位移,等于压力乘以位移,等于静压能,压力的本质是围观粒子之间的排斥力,所以PV的本质是势能(静电排斥力对应电势能)。
                          因此,焓等于体系所有微观粒子的动能与势能之和,即机械能。


                          来自Android客户端171楼2018-12-30 20:45
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                            熵与焓在很多情况下可以出其不意的得出结论。比如,溶质从溶液中析出(包括生成沉淀的复分解反应),是熵减过程,如果该反应是自发反应,由于吉布斯自由能需要小于零,可计算出反应放热。这包括过饱和的溶液中溶质的析出。溶解是其逆过程,是熵增的。
                            溶液处于饱和(析出-溶解平衡)状态时的吉布斯自由能等于零。以氢氧化钠为例,可知氢氧化钠的溶解其实是先放热,到了快饱和时又吸热,如果是一直放热,则自由能恒小于零,氢氧化钠永远自发溶解无法饱和,这显然是不可能的。因此,书上说的氢氧化钠溶于水放热并不是绝对的。


                            来自Android客户端172楼2018-12-30 21:01
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                              还记得氢氧化钙的溶解度曲线是下降的吗?这个也可以用熵焓分析一波。
                              溶解过程都是熵增的。当溶解过程是放热的,溶解度一定随着温度升高而升高,当溶解时吸热,且焓对温度的斜率的绝对值小于熵,溶解度也是这样变化的。而氢氧化钙,则是溶解的焓对温度的斜率的绝对值大于熵,故溶解度随温度升高而减小。可以预想,在热水中,大量钙离子与大量氢氧根离子反应生成沉淀,是强放热的。


                              来自Android客户端173楼2018-12-30 21:16
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