Question

试解释“氯化钾晶体溶于水是吸热过程，但能自发进行”的原因。从化学反应进行的方向方面解释。

Answer 1

　　一、化学反应进行的方向：
　　在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果。

　　在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行的方向的判据是：
　　
　　△G ＝ △H－T△S
　　
　　其中：G 叫作吉布斯自由能。则：
　　
　　△G ＝ △H －T△S ＜ 0 反应能自发进行
　　
　　△G ＝ △H －T△S ＝0 反应达到平衡状态
　　
　　△G ＝ △H－T△S ＞0 反应不能自发进行

　　氯化钾晶体溶于水的过程中△G ＝ △H －T△S ＜0，是由有序转变为无序，导致体系的熵增大，也就是反应方向是往熵增大的方向进行。当溶解平衡后△G ＝ △H －T△S ＝0 反应达到平衡状态
　　
二、判断吸热还是放热
物质溶于水时，有些物质吸收大量的热。例如把氯化钾溶解在水里，就会发现溶液的温度显著降低。
　　另一些物质溶于水的时候，会放出大量的热，例如把苛性钠溶解在水里，或者把浓硫酸缓缓地倒进水里，就会发现溶液的温度显著升高。
　　物质溶解时，为什么会有吸热或放热的现象呢？
　　这是因为：物质溶解，一方面是溶质的微粒——分子或离子要克服它们本身的相互之间的吸引力离开溶质，另一方面是溶解了的溶质要扩散到整个溶剂中去，这些过程都需要消耗能量，所以物质溶解时，要吸收热量。溶解过程中，温度下降原因就在于此。
　　如果溶解过程只是单纯的扩散，就应该全是吸热的，为什么还有的放热呢？原来，在溶解过程中，溶质的微粒——分子或离子不仅要互相分离而分散到溶剂中去，同时，溶解于溶剂中的溶质微粒也可以和溶剂分子生成溶剂化物（如果溶剂是水，就生成水合物）。在这一过程里要放出热量。
　　因此，物质溶解时，同时发生两个过程：
　　一个是溶质的微粒——分子或离子离开固体（液体）表面扩散到溶剂中去，这一过程吸收热量，是物理过程；
　　另一个过程是溶质的微粒——分子或离子和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量，这是化学过程。
　　这两个过程对不同的溶质来说，吸收的热量和放出的热量并不相等，当吸热多于放热，例如氯化钾溶解在水里的时候，因为它和水分子结合的不稳定，吸收的热量比放出的热量多，就表现为吸热，在溶解时，溶液的温度就降低。反之，当放热多于吸热，例如浓硫酸溶解在水里的时候，因为它和水分子生成了相互稳定的化合物，放出的热量多于吸收的热量，就表现为放热，所以溶液的温度显著升高。
　　一种物质溶解在水里，究竟是温度升高还是降低，取决于溶解过程中两种过程所吸收或放出的热量多少用Q放代表溶质微粒扩散所吸收的热量，用Q吸代表溶质微粒水合时放出的热量。若：
　　Q吸＞Q放 溶液温度下降
　　Q吸＜Q放 溶液温度升高
　　Q吸≈Q放 溶液温度无明显变化
　　溶质溶解过程的热量变化，我们可以用仪器测得。
　　上面说的是单纯的溶解过程，我还要补充一点将是如果溶质在溶液中要发生电离或水解（例如各种电解质），同时又要吸热。而像生石灰溶解于水要与水发生反应，放出大量的热属于比较特殊的情况，不能仅理解为溶解的过程

Answer 2

• 化学反应进行要看G。G=H-TS。负的就能发生

• H是焓，代表吸放热，S是熵，代表混乱程度。溶解过程虽然H是正的（吸热），但S是正的，所以G可以是负的。反应就能发生