溶解度随温度的变化而变化的微观解释

发布网友发布时间：2022-09-23 20:10

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热心网友时间：2024-12-13 06:50

这个问题其实非常困难.因为实际上现在化学对于水的一些微观形态还都没有搞清楚,更别提溶解的细致机理了.所以我觉得这个问题应该换一个思路来思考,不是从微观,而是从宏观,通过热力学来解释.当然不知您对热力学的解释是否有兴趣.
热力学解释这个问题的话主要是从热力学第三定律,它的最普通的一种表述方法就是自发过程都是吉布斯自由能减小的过程.而G=H-TS,其中G是吉布斯自由能,H是焓,描述变化中体系的放热的.T是热力学温标,S是熵,描述体系混乱程度的.固体由规则的晶体变成杂乱运动的溶剂化微粒,是要增加的,而热力学温度总是为正,所以说很容易看出,对于一个具体的溶解过程,熵变是正的,而随着T越大,-Tdelta（S）（我不会打三角,delta（S）就是这个过程的熵变）越小,delta
(G)越负,表明溶解的趋势越大.而溶解过程当达到饱和的时候是一个平衡过程,趋势大就代表达到平衡时溶解的量要多.
我已经用尽可能简单的语言解释了最基本的问题了,后面的只是一些提醒,因为我比较希望严谨一些.实际上问题仍然很复杂.1,其实熵变和焓变也是温度的函数,虽然很不明显,但温度尺度要比较大的话也会有影响.2,最关键的一点,就是随着温度变化溶剂的行为会有非常明显的变化,这使得溶解的熵变和焓变会有明显的变化.3,趋势大并不代表速度快.4,最后一点,我没有从温度影响微观粒子运动速度方面来解释是因为我觉得那样可能不完全,因为有一些化合物,比如氢氧化钙,溶解度是随温度升高而降低的.这明显是矛盾.从我所接触的一些材料我觉得可能溶解有更复杂的机制,其中我觉得最重要的溶剂化效应.