水中の水性形態のNaClの存在は、水の比熱容量に影響を与えますか?


ベストアンサー

NaClがどのように溶解したかから始める必要があります水。溶解の物理的プロセスには、NaClの結晶化度の破壊、液体水中の水素結合の破壊、およびNa +イオンとCl-イオンの分離が必要です。これらのプロセスはすべて、エネルギー入力(吸熱)を必要とします。 Na +およびCl-イオンの水和反応によるNa(H2O)n +およびCl(H2O)-水和イオンの形成により、いくらかのエネルギーが放出されます(発熱)。全体として、H2O(l)へのNaClの溶解は吸熱プロセスであり、エネルギーの入力が必要です。この追加のエネルギーは、純粋なH2Oに存在するものを超えてNaCl水溶液にすでに存在します。

特定の温度でのNaCl水溶液と純粋なH2Oの熱容量を比較すると、純粋であることがわかります。水はNaCl水溶液よりも多くのエネルギーを保持できます。過剰量は、上記の溶解エネルギーと水和エネルギーの合計に等しくなります。

回答

最初は驚きましたので、もう少し掘り下げました。水に溶質を加えると沸点が上がることはよく知られているので、最初は沸騰するのに時間がかかるはずです。しかし、最終的には、水の分子が振動と回転に対して持つ自由度を制限することにより、溶質、この場合は塩によって水の熱容量も低下することを知りました。比熱が低いということは、与えられたエネルギー入力に対してより大きな温度上昇を意味します。同じ電力入力の場合、温度上昇が速くなります。塩は水の比熱容量をどのように変化させますか? |ソクラテス

ナトリウムイオンと塩素イオンは水中で解離し、H2O分子間の空間に寄り添い、それらと弱い結合を形成します。これが、エネルギーが追加されたときの動きを制限するものです。

分子間空間にイオンを詰め込む(水をより密にする)ことで、熱伝導率が高まり、熱振動がより効果的に伝達されることも期待できます。分子から分子へ。

それを裏付けるデータが見つかりませんでした。しかし、興味深い観察と刺激的な質問に感謝します。

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