انثالبي الذوبان
سخانة الذوبان أو حرارة الذوبان - في الكيمياء والثرموديناميك - هو تغير السخانة المصاحب لتفكك مادة في مذيب (إذابتها) تحت ضغط ثابت منتجا محلول مخفف .[1]
يرمز لسخانة الذوبان بوحدة كيلوجول/مول عند درجة حرارة ثابتة . وكما أن تكوين روابط بين الذرات في جزيئ يعتمد على الفرق بين الفاعلية الإلكترونية و طاقة التأين ، فإن حرارة الذوبان الناتجة عن ذوبان مادة تعرف بأنها مجموع الطاقة الممتصة والطاقة الصادرة . وقد جرى العرف على أن يرمز للطاقة الممتصة بإشارة موجبة ، والطاقة الصادرة بإشارة سالبة ووحدتها هي كيلوجول/مول .
تغير الطاقة
التغير في الطاقة المصاحب لذوبان معظم الغازات يكون واضحا . فعندما يذوب غاز في سائل تتحرر طاقة حرارية ناتجة عن تفاعل ناشر للحرارة . وعندما تغادر تلك الحرارة المحلول تبدأ درجة حرارة المحلول في الانخفاض ، مما يعمل على زيادة ذوبان الغاز . وعلى العكس ، إذا قمنا بتسخين محلول يجري التفاعل في الاتجاه العكسي وينفصل الغاز عن المحلول وينطلق .
عندما نذيب غازا في محلول بالكامل (عند درجة حرارة منخفضة جدا ، مع أن الذوبان لن يحدث بالكامل من الوجهة النظرية ) ، تنشأ أكبر حرارة للذوبان ( ويكون تغير السخانة كبيرا وسالب الإشارة) .
مراحل الذوبان
يحدث تفكك روابط المادة عند الذوبان على عدة مراحل:
- تفكك روابط التجاذب بين الذرات وانفصال طاقة المشبك البلوري للأملاح (يحتاج لامتصاص حرارة (تفاعل يمتص الحرارة))،
- تفكك روابط التجاذب للروابط الهيدروجينية (ويحتاج أيضا لامتصاص حرارة)،
- تكوين روابط بين أجزاء المذاب والمذيب (وهذه تشكل تفاعل ناشر للحرارة).
ويكون التغير الكلي في الإمثالبي هو مجموع تغيرات الإمثالبي لتلك المراحل . وعلى سبيل المثال ، عندما نذيب تنرات الأمونيوم في الماء تنخفض درجة حرارة المحلول . إذ أن الطاقة الناشئة عن تكوين روابط بين أجزاء المذاب والمذيب لا تعوض الطاقة المفقودة خلال تفكك المشبك البلوري . ويحدث العكس عندما نضيف هيدروكسيد البوتاسيوم فترتفع درجة حرارة المحلول.
المحاليل التي تبدي تغير سالب للسخانة تنشأ فيها روابط قوية بين اجزاء المذاب والمذيب وبالتالي يكون ضغطها البخاري أقل .
يعتبر سخانة الذوبان لمحلول مثالي مساويا للصفر حيث تكون الخواص التجاذبية والتنافرية في السائل المثالي متساويتين .
انظر أيضا
- سخانة
- نظرية بنسون
- إنتروبيا
- تبلور
- قياس الحرارة Calorimetry
- مسعر
- قانون هس
- عملية ثابتة الحرارة Isenthalpic process
- قواعد بيانات ترموديناميكية للمواد النقية Thermodynamic databases for pure substances
- طاقة الإماهة
مراجع
- CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th Ed. نسخة محفوظة 8 يونيو 2020 على موقع واي باك مشين. "نسخة مؤرشفة". مؤرشف من الأصل في 2020-06-08. اطلع عليه بتاريخ 2018-01-31.
{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link)
بوابة كيمياء فيزيائية
بوابة الفيزياء
بوابة الكيمياء