为什么氢氧化钙溶解度随温度的升高而降低？

为什么氢氧化钙溶解度随温度的升高而降低？

大多数固体物质溶于水时吸收热量，根据平衡移动原理，当温度升高时，平衡有利于向吸热的方向移动，所以，这些物质的溶解度随温度升高而增大，例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质，溶解时有放热现象，一般地说，它们的溶解度随着温度的升高而降低， 例如Ca(OH)2等。 对Ca(OH)2的溶解度随着温度升高而降低的问题，还有一种解释，氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大，无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高，这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙，所以，氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。

关于Ca(OH)2 的溶解度： 系统解释Ca(OH)2 的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用（可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中），然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。 过程2（即电离过程）只能是一个吸热过程（可从系统的电势能的角度分析而知）。而过程1（即溶剂化过程）的热效应却不一定。 我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是Ca(OH)2固体和纯水。对于过程1：Ca(OH)2（固体） +nH2O → Ca(OH)2.nH2O（溶液） 的热效应主要取决于Ca(OH)2是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式（n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等）。事实上Ca(OH)2是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2（即电离过程）： Ca(OH)2.nH2O → Ca（H2O ）n2+ + 2 OH- 由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大，它包含于过程1中，超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响，故Ca(OH)2的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动，故而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。 而对于NaOH来说,它的过程1的热效应也是放热,但其机理却截然不同,主要是由于破坏了NaOH固体中具有较高能量的晶形结构，而不是形成配合物。这个破坏过程由于其不可逆转性而无法决定平衡的动向。但过程2始终是吸热的，所以NaOH固体的溶解度随温度升高而增大。这样就可以解释为何NaOH固体溶解时放热而它的溶解度却随温度升高而增大。

关于Ca(OH)2 的溶解度：系统解释Ca(OH)2 的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用（可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中），然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。过程2（即电离过程）只能是一个吸热过程（可从系统的电势能的角度分析而知）。而过程1（即溶剂化过程）的热效应却不一定。我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是Ca(OH)2固体和纯水。对于过程1：Ca(OH)2（固体） +nH2O → Ca(OH)2.nH2O（溶液） 的热效应主要取决于Ca(OH)2是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式（n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等）。事实上Ca(OH)2是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。形成的配合可以发生过程2（即电离过程）：Ca(OH)2.nH2O → Ca（H2O ）n2+ + 2 OH-由于钙元素与水分子的配合过程的放热效应很大，它包含于过程1中，超过了过程1与过程2中其它有热效应的过程的影响，故Ca(OH)2的溶解过程总的热效应是放热。温度升高将会使溶解平衡过程向相反方向移动，故而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。体系在溶解前后总的能量比较是溶解前大于溶解后。多余的能量以热能的形式放出。 而对于NaOH来说,它的过程1的热效应也是放热,但其机理却截然不同,主要是由于破坏了NaOH固体中具有较高能量的晶形结构，而不是形成配合物。这个破坏过程由于其不可逆转性而无法决定平衡的动向。但过程2始终是吸热的，所以NaOH固体的溶解度随温度升高而增大。这样就可以解释为何NaOH固体溶解时放热而它的溶解度却随温度升高而增大。

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