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吸熱の溶解反応について
塩(エン)を水に溶解すると大抵は発熱反応になると思います。しかし、硝酸アンモンなど一部の塩は吸熱反応です。 これは、溶解熱とエントロピーの競合の結果だということを聞きました。 つまり、エンタルピー的には水和という結合で安定化するために熱を放出しますが、エンタルピー的に水和で乱雑になるので吸熱する、そして、このエンタルピー的な吸熱が水和による安定化のための発熱を上回った結果と聞きます。 この現象のみを聞くと、ΔG=ΔH-TΔSに元ずくと、ΔGがとりもなおさず、吸熱か発熱かを支配しているように聞こえます。 この考え方は正しいでしょうか。HまたはSで、溶解が発熱的か吸熱的かを予測することはできるのでしょうか? 20年以上前に大学を卒業しているので、質問が支離滅裂だと思いますが、どうかお許しください。
- ahorin999
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- jamf0421
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溶解度の表をみれば分かるとおり、多くの塩は温度を上げると沢山溶解するようになります。ルシャトリエの法則では、平衡は昇温したら吸熱方向（降温したら発熱方向）に移動しますから、昇温して溶解側へシフトする溶解反応（つまり多くの塩の溶解反応）は吸熱反応です。 吸熱反応であってΔH>0でもTΔSのΔSが大きいのでΔG=ΔH-TΔS<0となって溶解することになります。どういう方向が有利であるかはNo1さんがおっしゃっておられるようにΔGで決まります。 なお、気体の場合は温度を上げると溶解度が下がるものが多いです。従って気体の水への溶解はしばしば発熱反応です。
- c80s3xxx
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変化の自発性を支配するのは自由エネルギーです． 発熱かどうかはΔHの問題．実際にその変化が自発的におこるかどうかはΔHだけ，ΔSだけでは判断できず，ΔGで決まる，ということです．
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