Растворение неполярных веществ в воде (значение энергии Гиббса)

[LuizaSmail]

При растворении полярных веществ (хлорид натрия) в воде идет "замещение" водородных связей вода-вода на вода-растворенное вещество, энтальпия будет чуть больше нуля, энтропия гораздо больше нуля, отсюда вывод, что энергия Гиббса больше нуля, значит, процесс протекает самопроизвольно. В случае неполярных веществ (бензол) - при попадании в воду они разрушают водородные связи между молекулами воды, но не создают новые, отсюда молекулы воды фиксируются в качестве оболочки неполярной молекулы и энтропия снижается, вот здесь возникает вопрос: почему энтальпия будет больше нуля, а энтропия меньше нуля? Предполагаю, что создание "оболочки" из молекул воды сильнее упорядочивает молекулы, чем образование новых взаимодействий (вода - растворенное вещество), поэтому энтропия гораздо меньше во втором процессе, чем в первом, но что с энтальпией?

[yatcheh]

В 05.07.2024 в 16:05, LuizaSmail сказал:

При растворении полярных веществ (хлорид натрия) в воде идет "замещение" водородных связей вода-вода на вода-растворенное вещество, энтальпия будет чуть больше нуля, энтропия гораздо больше нуля, отсюда вывод, что энергия Гиббса больше нуля, значит, процесс протекает самопроизвольно. В случае неполярных веществ (бензол) - при попадании в воду они разрушают водородные связи между молекулами воды, но не создают новые, отсюда молекулы воды фиксируются в качестве оболочки неполярной молекулы и энтропия снижается, вот здесь возникает вопрос: почему энтальпия будет больше нуля, а энтропия меньше нуля? Предполагаю, что создание "оболочки" из молекул воды сильнее упорядочивает молекулы, чем образование новых взаимодействий (вода - растворенное вещество), поэтому энтропия гораздо меньше во втором процессе, чем в первом, но что с энтальпией?

 

При растворении бензола в воде энтальпия возрастает из-за разрыва водородных связей. Ван-дер-Ваальсовы связи не компенсируют этот разрыв в полостях. Энтропия систем при этом меняется слабо, поскольку две жижи остаются двумя жижами. 

В первом случае энтальпия околоноля, энтропия - в сильном плюсе.

Во втором случае энтальпия в сильном плюсе, энтропия - околоноля.

Итого: в первом случае рулит энтропия, и гиббс меньше ноля, во втором случае - энтальпия, и гиббс больше ноля.

[Paul_S]

В 05.07.2024 в 16:05, LuizaSmail сказал:

 В случае неполярных веществ (бензол) - при попадании в воду они разрушают водородные связи между молекулами воды, но не создают новые, отсюда молекулы воды фиксируются в качестве оболочки неполярной молекулы и энтропия снижается, вот здесь возникает вопрос: почему энтальпия будет больше нуля, а энтропия меньше нуля? 

При смешивании двух веществ, не важно, газов, жидкостей или там порошков твердых, энтропия системы всегда повышается, иначе быть не может. За счет этого эти процессы протекают самопроизвольно (в случае подвижных фаз). Если жидкости смешиваются ограниченно, значит, энтальпийный фактор потенциального процесса смешивания пересиливает.