關於溶液的一系列問題(化學高手優先考慮進入)

2021-08-09 16:05:31 字數 2955 閱讀 2682

1樓:

1. 用微觀的角度解釋溶質是如何存在於溶液中

當溶質溶解於溶液中,溶質的分子或離子就會與於溶質母體分離,進入溶液,而被溶液分子包圍。溶質與母體分離需要吸收能量,而進入溶液裡面又可以釋放能量,如果釋放的能量大於吸收的能量,那麼溶解過程就有了一個原動力。

溶質從母體轉移到溶液的過程中,所謂的吸收和釋放能量,其實就是溶質分子(離子)和其他分子(離子)相互作用的體現。例如食鹽溶於水,na離子要先和cl離子分離(吸收能量),再和水的o原子靠近(是“靠近”不是“結合”),釋放能量。而cl離子要先脫離na離子,再和水的h原子靠近。

這是“極性溶質”溶解於“極性溶液”的典型例子。對於“非極性溶質”溶解於“非極性溶液”,它們的相互作用力的範德華力。這就是“相似者相溶”的根本道理。

如果你不滿足於中學的理論範圍,並且具有刨根問底的習慣的話,那麼剛才所說的“釋放能量大於吸收能量 = 溶解的原動力”其實是不太全面的。因為它無法解釋油和水的微量相容。這就是為什麼只說“相似者相溶”,而不說“不相似者不溶”。

其實溶解還有另一個原動力,就是“熵”的增加。熵(entropy)是用來衡量分子/離子的無秩序狀態。溶質從母體中分離,進入溶液,它的自由度增加了,變得更加無秩序,所以熵增加了。

熵的增加,和能量釋放一樣,都是化學現象產生的原動力。

所以說,食鹽溶於水,能量釋放了,熵增加了,有很大的溶解原動力,所以溶解度很大。油微溶於水,要吸收能量,但是熵也增加了,兩者相衡,只有很小的原動力,所以溶解度很小。

2. 通過以上結論解釋在溶液中發生化學反應較快的原因

其實在溶液裡化學反應較快的根本原因是因為反應面積增大。如果丟一塊食鹽到硝酸銀溶液中,能反應的地方只有食鹽的表面。如果是倒入食鹽溶液的話,一旦跟硝酸銀溶液混合,無數個cl離子就可以跟無數個ag離子同時反應,反應幾乎可以在瞬間中完成。

3. 解釋某些化學反應只能在溶液中發生的原因(如金屬與酸的反應、酸鹼、鹽的部分反應)

這跟第二問是同一個道理。在溶液中的反應只是較快而已。你用hcl氣體去“薰”一塊鐵,一樣能夠反應。

但是在一秒鐘,又有多少個氣體hcl分子可以跟鐵接觸呢?總比不上在溶液裡的多吧?反應夠快,你就覺得它們好像反應了。

反應很慢,你看不出什麼變化,就覺得好像沒反應。

記住,物質之間能否反應,是根據它們的化學性質而定的,並不是物理性質(比如物質的固液氣態)。對於一些需要高溫的反應(比如燃燒),高溫只是讓它們“有能力反應”,願不願意反不反應還是要看它們的化學組成。

4. 鐵在乾燥的環境裡不容易生鏽,但是在潮溼、氧氣充足的環境裡會發生緩慢氧化,我猜想這與水的弱電解性有關,請問是否正確?

不正確。生鏽是鐵(或其他金屬)跟水和氧氣的同時反應,水和氧氣都必須同時存在。

鐵是金屬,電子都處於遊離狀態:

fe --> fe(2+) + 2 e(-)

一般的水都會溶入少量的氧氣,如果這時候碰到遊離電子,就可反應:

4 e(-) + o2 + 2 h2o --> 4 oh(-)

氫氧根和鐵離子反應,

fe(2+) + 2 oh(-) --> fe(oh)2

進一步和氧氣反應,

4 fe(oh)2 + o2 --> 2 fe2o3 + 4 h2o

最後的生成物氧化鐵fe2o3,就是我們所說的鏽。

關於水的弱電解性,是指小規模的 h2o --> h(+) + oh(-) 反應。但是在以上的反應中,並不需要這個反應的幫忙。就連oh(-)的生成,也是在電子的幫助下完成的。

所以水本身是否電解,跟鐵的生鏽無關。

2樓:回憶網子

分子的形式分散在水分子之間隔中的 以分子或離子的狀態存在 分子間有間隙 通過離子鍵相互作用。

溶液中粒子之間接觸的機率更大,破壞鍵能無需過多的能量 所以容易反應水是溶劑和中間產物。

不全對 水作為溶劑使鐵發生電解和氧化反應

3樓:

物質溶解在水(或其他溶劑)中,一般有兩種方式,一是以分子形式,二是以離子形式。分子形式:分子與水分子結合形成水合分子(在分解過程中,吸熱;在水合過程中,放熱;故無明顯的熱變化)離子形式:

物質以離子形式均勻、統一分散在水中,以氯化鈉為例,其物質以氯離子和鈉離子分散在水中並與水分子化合,有可能發生物理變化,或化學變化(科學界有爭議,物理變化是認為有電子鍵相互作用,化學變化認為有水合過程發生,即有新物質生成)

離子游離在水中,自由移動,相對於化合物時更自由一些,空間也會更大3和4我不會,哥哥我才初三,三和四由樓上二位哥哥解答好了,1和2我曾經對其研究過,算是我遇見知己了,奉獻分享一下!~

算是灌水了,sorry~!

4樓:方天畫雨

若溶質在水溶液中是

1.分子 當溶質溶於水時,溶質在水分子的作用下均勻擴散在水中,如酒精溶液。

2.離子 這類物質溶解於水時,在水分子的作用下,陰,陽離子脫離晶體表面,全部電離成為能夠在水中自由移動的水合陰離子和水合陽離子(為了書寫方便,通常仍用離子符號表示)。如食鹽水。

..................

這涉及到高中反應速率的知識,形象的說就是,有些溶質在水中比不在水中活躍(像食鹽在水中能自由遊動,而固態食鹽不能)。

..................

如果水不是反應物或催化劑,那麼有兩種情況 :

1.水是加快反應速率的物質(不是沒水不反應,只是沒水時有些反應實在相當慢,當作沒水不反應處理,如氧化鈣在乾燥的環境中也能和二氧化碳極其緩慢地反應)

2.有些反應是離子反應,就是反應物要溶於水成為離子才能反應(如純淨的硫酸,鹽酸不能和活潑金屬反應,他們要在水溶液中電離出氫離子,才能和金屬反應)

..................

你的猜想是主要原因之一

這在高中來說屬於原電池反應(大概就像5號7號電池,通過化學反應來放出電能)。在潮溼的空氣裡,鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜裡含有少量電離出的氫離子和氫氧根,還溶解了氧氣等氣體,結果在鐵表面形成了一層電解質溶液,他跟鐵和少量的碳(便宜鐵雜質比較多)剛好形成無數微小的原電池。在這些原電池裡,鐵是正極,碳是負極。

鐵失去電子而被氧化。

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