硫酸钠固体溶于水放热,因为硫酸钠有吸湿性,暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。
硫酸钠是硫酸根与钠离子化合生成的盐,硫酸钠溶于水且其水溶液呈弱碱性,溶于甘油而不溶于乙醇。无机化合物,十水合硫酸钠又名芒硝、高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉,暴露于空气容易吸水生成十水合硫酸钠,十水合硫酸钠俗称芒硝。元明粉,白色、无臭、有苦味的结晶或粉末, 有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料
32.4℃以下,结晶为Na2SO4·10H2O,
Na2SO4·10H2O= 2Na++(SO4)2- +10 H2O, △H>0 . 正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,促进溶解。即随著温度升高溶解度增大。
32.4℃以上,结晶为Na2SO4。
Na2SO4 = 2Na+ + (SO4)2-△H<0 . 正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,抑制溶解。即随著温度升高溶解度减小。
总的来看,硫酸钠溶解度随著温度升高,先增大而而后减小
这是因为:物质溶解,一方面是溶质的微粒——分子或离子要克服它们本身的相互之间的吸引力离开溶质,另一方面是溶解了的溶质要扩散到整个溶剂中去,这些过程都需要消耗能量,所以物质溶解时,要吸收热量。溶解过程中,温度下降原因就在于此。
如果溶解过程只是单纯的扩散,就应该全是吸热的,为什么还有的放热呢?原来,在溶解过程中,溶质的微粒——分子或离子不仅要互相分离而分散到溶剂中去,同时,溶解于溶剂中的
溶质微粒
也可以和溶剂分子生成溶剂化物(如果溶剂是水,就生成水合物)。在这一过程里要放出热量。
因此,物质溶解时,同时发生两个过程:
一个是溶质的微粒——分子或离子离开固体(液体)
表面扩散
到溶剂中去,这一过程吸收热量,是物理过程;
另一个过程是溶质的微粒——分子或离子和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量,这是
化学过程
。
这两个过程对不同的溶质来说,吸收的热量和放出的热量并不相等,当吸热多于放热,例如
硝酸钾
溶解在水里的时候,因为它和水分子结合的不稳定,吸收的热量比放出的热量多,就表现为吸热,在溶解时,溶液的温度就降低。反之,当放热多于吸热,例如
浓硫酸
溶解在水里的时候,因为它和水分子生成了相互稳定的化合物,放出的热量多于吸收的热量,就表现为放热,所以溶液的温度显著升高。
一种物质溶解在水里,究竟是温度升高还是降低,取决于溶解过程中两种
过程所
吸收或放出的热量多少用Q放代表溶质微粒扩散所吸收的热量,用Q吸代表溶质微粒水合时放出的热量。若:
Q吸>Q放
溶液温度下降
Q吸<Q放
溶液温度升高
Q吸≈Q放
溶液温度无明显变化
溶质溶解过程的热量变化,我们可以用仪器测得。
常见的物质:
浓硫酸、
氢氧化钠
、
氧化钙
等物质溶于水时放热,
弱酸根
,弱碱阳离子、水解吸热,硝酸类如
硝酸铵
、
氯化铵
等物质溶于水、
硝酸根
水合吸热。
初中化学
:
溶于水大量放热:浓硫酸,NaOH,
与水反应大量放热:CaO
溶于水吸热:
NH4NO3
例如:硝酸铵。通常与
十水合硫酸钠
一起使用。
十水合硫酸钠缓慢放出水分子(此过程也是吸热。)放出的水分子溶解硝酸铵(又吸热)。由于水分子放出过程缓慢,制冷时间也较长……
在温度小于32.4℃时,硫酸钠的溶解度随温度升高而增大;在温度大于32.4℃时,硫酸钠的溶解度随温度升高而减小。硫酸钠的溶解度因温度产生的变化与它的存在形式有关,32.4℃是硫酸钠的存在形式变化的临界点。
硫酸钠溶解度与温度的关系
32.4℃左右时,硫酸钠的存在形式不同。在32.4℃以下,与饱和溶液呈平衡的固体是含结晶水的硫酸钠Na2SO4·10H2O,随温度升高溶解度增大。在32.4℃以上,与饱和溶液呈平衡的固体是无水硫酸钠Na2SO4,随温度上升而溶解度减小。
硫酸钠的介绍
硫酸钠无色透明,有时带浅黄或绿色,易溶于水。白色、无臭、有苦味的结晶或粉末,
有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。硫酸钠是含氧酸的强酸强碱盐。
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