Kivitelezés és tapasztalat
1. A víz hőmérsékletének megmérése
2. Két vegyszereskanálnyi KNO3
hozzáadása
3. Az oldat kevergetése üvegbottal
(nem hőmérővel) – a fehér porból színtelen oldat keletkezik
4. Közben az oldat hőmérsékletének
folyamatos mérése – az oldat
hőmérséklete csökken
Magyarázat:
2. A kálium-nitrát ionrácsos, vízben jól oldódik, ionjaira disszociál:
KNO3(sz) víz K +(aq) + NO3– (aq)
3. A keverés segíti az oldódást, mivel az oldandó anyag és az oldószer részecskéi könnyebben elegyednek
egymással (gyorsul a diffúzió)
4. A kálium-nitrát oldódása endoterm folyamat, megnő a rendszer (= a KNO3 és a víz) belső energiája, a
rendszer a hiányzó energiát a hőenergia átalakításával pótolja → az oldat lehűl
Az oldódás energetikájának leírása:
– az ionrács szétbontásához energiára van szükség (az ionok vonzzák egymást), ez a rácsenergia → endoterm lépés
– ezzel párhuzamosan a szabad ionok körül hidrátburok képződik, ez a folyamat a hidratáció. Ennek során az ion-dipólus másodrendű kötések kialakulásával energia szabadul fel, ez a hidratációs energia → exoterm folyamat
A KNO3 oldódása endoterm, mivel a KNO3 rácsenergiája nagyobb a hidratációs energiák összegének abszolút értékénél, azaz az oldáshő pozitív.
Források:
CZIRÓK EDE: Kísérletek a kémia érettségin. [Bp.], Dft-Hungária Könyvkiadó, 2006.
VILLÁNYI ATTILA: Kémia összefoglaló középiskolásoknak. Bp., Műszaki Kiadó, 2010.7
http://www.moriczlabor.hu/files/tananyag/kemia/kemia_emelt_erettsegi/kemia_ts_erettsegi_emelt.pdf
http://kemia.apaczai.elte.hu/erettsegi/emeltgyakorlat
http://kemia.fazekas.hu/Anyagok/erettsegi/kiserletek_emelt_erettsegi.pdf