邢科烨+张毅凡

【摘 要】物质的结构决定物质的性质,从物质结构出发通过分析溶液过程中的能量变化,阐述离子半径对离子化合物 溶解性的影响,并结合离子极化理论,归纳影响离子化合物溶解度的因素,并结合已知事实小心求证,检验其逻辑性与合理性。
【关键词】溶解度;焓变熵变;极化作用;离子化合物
一、能量角度
离子化合物的溶解过程可以认为:
①离子晶体的正、负离子克服离子间引力,解离成气态离子。
②气态离子进入水中并与水分子结合形成水合离子。
即溶解焓△solHmθ溶解焓=晶格能U-水合热△hHmθ,其中U与正负离子半径之和成反比,即U=k1·。而水合热△hHmθ与正、负离子半径成反比,即△hHmθ=k2·()+k3·(),所以△solHmθ=k1·-k2·-k3·。
离子型化合物晶格能随离子势能增大而增大,但这样的离子与极性水分子间的引力也变大,水合时放出的能量也更多,究竟是哪种占优势多,要看阴阳离子的匹配情况。
一般规律为:
①当r+ 例如NaCl与LiCl,LiCl溶解度大,因为,r(Na+)、r(Li+)与r(Cl-)半径差异大,而r(Li+) ②当r+≈r-时,若r-较小,则随着r+的减小,U的改变明显,不利于溶解。 仅从能量方面来考虑物质的溶解性,有以下局限。 ①对于复杂离子化合物,如,MaXaYb,适用性欠佳,很难体现阴、阳离子的相互作用关系。 ②尚有许多化合物的热力学数据不方便测定时。 ③很难确定离子半径与溶解性的定量关系(这也是化学中普遍存在的难题,即定量地描述物质结构对物质性质的决定作用),这就导致了其应用范围的局限性。 因此,還可以用极化作用来解释物质溶解性的差异。 二、极化作用……p>