用盐溶解的热效应做化学平衡移动实验

汪五一

【摘 要】分别用冷热水和盐溶解的热效应作冷热源进行对比，来做化学平衡移动实验，验证温度对化学平衡移动的影响规律

【关键词】盐溶解热效应；化学平衡移动；创新

中图分类号： TF803.27 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）35-0202-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.087

对于可逆反应2NO2（棕色）N2O4（无色）+热量，做以下实验和分析。

两个连通的烧瓶里盛有二氧化氮和四氧化二氮在室温下达到平衡的混合气体，然后用夹子夹住橡皮管，把左边的烧瓶放在热水里，把右边的烧瓶放在冰水里，观察混合气体颜色的变化。可以看到左邊混合气体受热颜色逐渐变深，右边混合气体遇冷颜色逐渐变浅。

两个连通的烧瓶里盛有二氧化氮和四氧化二氮在室温下达到平衡的混合气体，然后用夹子夹住橡皮管，向左边烧杯里加入致热盐BaCl2等，向右边烧杯里加致冷盐NH4NO3等，不断搅拌直到溶液饱和，就会看到随着盐的加入，左边的混合气体遇热颜色逐渐变深，右边的混合气体遇冷颜色逐渐变浅。

将两个实验进行比对，可发现上述平衡混合气体颜色的改变受温度升降影响的结果是相同的。

原理如下：

在二氧化氮和四氧化二氮混合气体体系中，存在着2NO2N2O4+热量平衡，正反应为放热反应，逆反应为吸热反应。从以上实验可知道，混合气体受热颜色变深，是因为二氧化氮浓度增大（因二氧化氮为棕色，较四氧化二氮的无色深），平衡向逆反应方向移动；混合气体遇冷颜色变浅，是因为二氧化氮浓度减小，平衡向正反应方向移动。

结合上述两个实验结果分析，可以看出：

在其他条件不变的情况下，温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动；温度降低，化学平衡向放热反应方向移动。

盐在晶体状态时阴阳离子交错排列，此时体系的能量比阴阳离子单独存在时低，将晶体拆成距离为无穷远时所需的能量称晶格能。盐在溶解状态时阴阳离子是分别被水分子包围的，水分子可看作一个偶极子，它偏正电荷的一端会靠近阴离子，反之亦然。这样体系的能量也比阴阳离子单独存在时低，由此降低的能量称为水和能。当物质的水和能大于晶格能时，溶解放热，反之吸热。

有些盐在溶解过程中热效应可导致其水溶液温度显著升高和降低，所以盐的溶解热效应可作为某些情况下的冷热源。

教材上的一些实验，具有很大的改进和创新空间，我们只要敏锐观察，勤奋思考，就可发现很多有趣的实验现象，进而进行改进和创新，既激发了学生的求知欲，又培养了学生的创新创造能力。