marta_inj (marta_inj) wrote,
marta_inj
marta_inj

Category:

Энергия гидратации?



Долго – почти две недели – разбиралась с электролизом и пыталась понять, почему же ряд напряжений металлов отличается от ряда электроотрицательности и не совсем соответствует таблице Менделеева. Оказалось, что напряжение на границе раздела фаз металл/вода зависит от трех вещей: энергии ионизации (отрыва электрона), энергии гидратации и энергии химической связи между атомами металла. При этом только энергия ионизации поддается хоть какому-то прогнозированию по таблице Менделеева. А энергия гидратации и энергия химической связи – нетушки! Похоже, химики так и не знают, отчего эти две энергии зависят. Ну да, сольватация от полярности растворителя зависит. Но непонятным образом.



И этот факт как-то обходится во всех учебниках, в том числе, университетских. Уж сколько у меня было химии в годы учебы… Хотя… в учебниках ведь пишут о том, что известно. А о том, что неизвестно, - это потом… может быть… сами догадаетесь.

И вот вопрос – как что-то растворяется вообще, если на растворение затрачивается энергия? Например, как происходит эндотермическое растворение нитрата калия в воде? По учебникам химические реакции текут в сторону меньшей энергии, и эндотермические реакции могут происходить, только если траты энергии сопряжены с ее выделением. А где та энергия, которая выделяется при растворении этой соли? Непонятно.

А энергия связи атомов металла? Она от чего зависит? Почему натрий легко и с энтузиазмом отделяется от куска металла натрия и выходит в воду, а медь – гораздо труднее?
Химики говорят: «Ну, просто вот так вот!»

Потом, что еще странно – что если в среде много каких-то ионов, то они уже не хотят отрываться от кристалла и выходить в раствор (когда раствор насыщен). Химики говорят, что число оторвавшихся от кристалла молекул уравнивается с числом присоединившихся, и реакция растворения останавливается. Однако момент все же непонятный: если молекула оторвалась от куска и вышла в раствор (гидратировалась), то она же это делает потому, что это энергетически выгодно, верно? А тут она, получается, так же легко может вернуться обратно? Может восстановить химическую связь – а это же затраты энергии, может потратить избавиться от прилепившихся молекул растворителя… но как?! Откуда энергия?
Непонятно.



Вспоминается осмотическое давление, при котором молекулы рвутся туда, где их мало, преодолевая расстояния, давление жидкости – а откуда энергия на такие подвиги? Что выигрывается?

В химии ввели понятие «энтропии», но это просто проблему переназвали. Почему реакция идет в ту сторону? Потому что энтропия увеличивается! А почему реакция одновременно идет в обратном направлении? Здесь химики молчат – потому что не знают.
Tags: Вопросы к науке, Химия
Subscribe

  • Ожидания

    Иногда бывает, что-то такое придумаешь для своих учеников-школьников, и думаешь: «Вот как нам всем будет интересно!» и собираешь материалы, покупаешь…

  • Коллективный разум

  • Простенькие бытовые сливы энергии

    Сын-подросток и мать. Сыну тысячу раз было сказано, чтобы мыл посуду за собой как минимум к приходу матери с работы. Но в очередной (двухсотый) раз…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 21 comments

  • Ожидания

    Иногда бывает, что-то такое придумаешь для своих учеников-школьников, и думаешь: «Вот как нам всем будет интересно!» и собираешь материалы, покупаешь…

  • Коллективный разум

  • Простенькие бытовые сливы энергии

    Сын-подросток и мать. Сыну тысячу раз было сказано, чтобы мыл посуду за собой как минимум к приходу матери с работы. Но в очередной (двухсотый) раз…