Загальні теоретичні відомості

Теплотою гідратоутворення називається теплота, яка виділяється при утворенні кристалогідрату з безводної солі і води.

Теплоту гідратоутворення можна визначити згідно із законом Гесса як різницю теплоти розчинення негідратованої і гідратованої солі.

Теплота розчинення солі в загальному випадку включає в себе теплоту руйнування кристалічної решітки і теплоту сольватації іонів молекулами розчинника. Оскільки на руйнування кристалу теплота витрачається, а процес сольватації супроводжується виділенням теплоти, знак теплового ефекту процесу розчинення може бути як додатним, так і від’ємним.

Інтегральною теплотою розчинення називається кількість теплоти, яка виділяється або поглинається при розчиненні одного моля речовини в такій кількості розчинника, щоб вийшов розчин з певною концентрацією. Інтегральна теплота розчинення залежить від концентрації отриманого розчину.

Розглянемо зв’язок між теплотою гідратоутворення і теплотою розчинення на прикладі теплоти гідратоутворення сульфату міді СuSO₄  5Н₂О.

У початковому стані маємо 1 моль кристалічної безводної солі СuSO₄ та n молів Н₂О, у кінцевому — розчин одного моля СuSO₄ в n молях Н₂О. Перехід від початкового стану до кінцевого можна здійснити двома різними шляхами:

1. СuSO_4(тв) + nН₂О = СuSO_4(розч) + Н₁

2. СuSO_4(тв) + 5Н₂О = СuSO₄  5Н₂О_(тв) + Н_гідр

СuSO₄  5Н₂О_(тв) + (n – 5)Н₂О = СuSO_4(розч) + Н₂

Відповідно до закону Гесса сумарні теплові ефекти в обох випадках будуть однаковими:

Н₁ = Н_гідр+ Н₂.

Вимірюючи дослідним шляхом теплоту розчинення безводної солі (Н₁) і теплоту розчинення кристалогідрату (Н₂), розраховують теплоту гідратоутворення (Н_гідр).

?