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有晶体析出的过程是吸热还是放热

发表时间：2024-07-28 03:05:14 来源：网友投稿

将甲醇和乙腈看做溶质，水为溶剂，其实问题就是：为什么有的物质溶解会吸热/放热？这可以从体系的焓变来解释。溶解（Solvation）涉及三个过程：

1、）破坏溶质-溶质分子间吸引力。这是吸热（endothermic）过程。对于氯化钠等晶体，可以查它们的晶格能。

2）破坏溶剂-溶剂分子间吸引力。也是吸热过程。

3）形成溶剂-溶质分子间吸引力。这是放热（exothermic）过程。显然当过程1和2所需的能量大于过程3产生的能量时，则溶解过程吸热。反之溶解过程放热。所以查一下相关数据就可以判断是吸热还是放热。当然数据是实验测出来的，用数据解释等于「用我的实验证明你的实验现象」，没多大意思。题主已经通过实验了解，甲醇和水混溶放热，乙腈和水混溶吸热。所以真正的问题是：

为什么数据是这样的？

或者

能不能用直观的经验解释？

假设相同温度、相同物质的量的甲醇、乙腈和水分别加入等量的水中。甲醇、乙腈和水都是极性溶剂，可无限互溶。极性溶剂的分子间作用力主要考虑荷电基团静电作用、氢键、离子-偶极相互作用、偶极-偶极相互作用和疏水基团相互作用力。甲醇、乙腈和水都是中性溶剂，不考虑荷电基团静电作用。这两个体系中，分子间相互作用以氢键为最强，其余不讨论。

甲醇和水是质子溶剂，乙腈是非质子溶剂。

也就是说乙腈分子间、乙腈-水分子间不能形成氢键。所以相对于水，乙腈分子间作用力很弱（体现为沸点低、黏度小等等）。乙腈和水混溶时，大量水分子间氢键被破坏，而新的分子间作用力形成所补充的能量不足以弥补。所以乙腈-水混溶是吸热的。水加入水中的情况：氢键的破坏与形成是处在动态平衡的。所以温度不变。甲醇分子间、甲醇与水分子间也存在氢键。问题便转换成：这两种氢键与水分子间氢键的强弱问题了。问题又变得复杂。纯水中存在氢键构成的水分子团簇，甲醇中也类似，所以二者混合还必须考虑熵的变化。未完待续。

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