Процесс растворения это не просто физическое перемешивание веществ, особенно, когда мы растворяем в воде вещества, состоящие из ионов (кислоты, щёлочи или соли). Химическая реакция это разрыв одних связей и появление новых. На разрыв старых связей энергия затрачивается, а в процессе образования новых - вырабатывается и выделяется, например в виде тепла. Это тепловой эффект растворения. Если на разрыв связей затрачено много энергии, а при образовании новых выделяется мало, то тепло в такой реакции выделяться не будет, а будет наоборот - поглощаться. В процессе растворения рвутся связи между ионами кристалла и образуются новые связи с молекулами воды.
Дмитрий Иванович покажет, каким образом тепловой эффект растворения проявляется при растворении различных веществ - хлорида натрия, нитрата аммония, тиосульфата натрия и серной кислоты.
Выясняется, что при растворении хлорида натрия температура не изменяется. То есть, тепловой эффект этой реакции равен нулю.
При растворении серной кислоты температура заметно выросла, а значит тепловой эффект растворения был положительным.
Нитрат аммония и тиосульфат натрия показали отрицательный тепловой эффект растворения.
В медицинских охлаждающих пакетах находится нитрат аммония, при растворении которого в воде тепловой эффект растворения отрицателен. Вода является самым распространённым веществом на нашей планете, поэтому великое множество химических реакций происходит либо с участием воды, либо в её присутствии. На примере взаимодействия соды и лимонной кислоты Дмитрий Иванович покажет, как вода являет собой вещество, без которого реакция не происходит. Почему? Дело в том, что в этой реакции взаимодействуют между собой ионы, а они могут встретиться лишь в растворе. Для проведения следующего опыта Дмитрию Ивановичу понадобится кристаллический йод и порошок алюминия. Всего капля воды, попав в смесь этих веществ, вызывает бурную реакцию образования йодида алюминия. Вода в данном случае выступает в качестве катализатора.