Pelarutan pada tingkat partikel – hidrasi, like dissolves like, dan entalpi pelarutan

KimiaTermokimia dan termodinamikaUsia 15–16

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Layar Partikel: molekul air menarik ion dari kisi natrium klorida atau kalium nitrat dan mengelilinginya dengan selubung hidrasi, sukrosa larut melalui ikatan hidrogen, dan iodin larut dalam heksana tetapi hampir tidak larut dalam air; tambahkan zat terlarut sampai larutan jenuh dan ubah suhu untuk membaca kurva kelarutan. Layar Energi: siklus entalpi disosiasi kisi dan entalpi hidrasi memberikan entalpi pelarutan enam garam, ΔsolG = ΔsolH − TΔsolS menunjukkan peran entropi, dan kalorimeter virtual mengukur perubahan suhu.

Pelajaran: Larutan dan kelarutan: gaya antarmolekul, hidrasi, entalpi dan entropi pelarutan

Yang ditunjukkan

Melarutkan adalah persaingan antara gaya tarik. Padatan larut bila tarikan antara partikel zat terlarut dan pelarut dapat menggantikan tarikan di dalam zat terlarut itu sendiri dan sebagian tarikan di dalam pelarut. Dipol air mengelilingi ion (gaya ion–dipol) dan molekul polar (ikatan hidrogen), sedangkan iodin yang nonpolar bercampur dengan heksana yang nonpolar: like dissolves like. Entalpi pelarutan adalah selisih kecil antara entalpi disosiasi kisi dan entalpi hidrasi; kemudian entropi menentukan, melalui ΔG = ΔH − TΔS, apakah pelarutan berlangsung spontan.

Cara menggunakan

Pada Partikel, pilih Zat terlarut dan Pelarut, tekan +10 g sampai tersisa padatan yang tidak larut, lalu geser Suhu dan baca kelarutan pada kurva. Bandingkan NaCl dalam air dan dalam heksana, juga iodin dalam kedua pelarut. Pada Energi pelarutan, pilih setiap Garam, bandingkan siklus dengan ΔsolH terukur, ubah Suhu untuk melihat tanda ΔG, lalu tekan Masukkan garam dan aduk dan Catat untuk menghitung ΔsolH dari ΔT.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Partikel, Energi pelarutan
  • Zat terlarut (partikel) NaCl (natrium klorida), KNO₃ (kalium nitrat), C₁₂H₂₂O₁₁ (sukrosa), I₂ (iodin)
  • Pelarut (partikel) air (H₂O), heksana (C₆H₁₄)
  • Suhu 0–100 °C
  • Zat terlarut per 100 g pelarut 0–600 g
  • Garam (energi) NaCl (natrium klorida), KCl (kalium klorida), LiCl (litium klorida), CaCl₂ (kalsium klorida), KNO₃ (kalium nitrat), NH₄NO₃ (amonium nitrat)
  • Massa garam dalam kalorimeter 1–20 g

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa natrium klorida larut dalam air tetapi tidak larut dalam heksana?
  2. Mengapa garam seperti amonium nitrat dapat larut secara spontan walaupun pelarutannya endoterm?
  3. Mengapa entalpi pelarutan dari siklus kurang dapat diandalkan dibandingkan nilai terukur?