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碳酸钠和碳酸氢钠溶于水时,都会释放热量,但这其中的原因有所不同。
碳酸钠在溶于水时,破坏了其内部的离子键,这种破坏过程需要吸收能量。但与此同时,碳酸钠溶解后形成的离子与水分子结合,会释放出更多的能量,因此整体上表现为放热反应。值得注意的是,碳酸钠溶于水时破坏的氢键数量是碳酸氢钠的两倍,因此释放的热量也更多。
相比之下,碳酸氢钠在溶解时,虽然也会经历类似的两步反应过程,但由于其自身的稳定性,水合离子形成的能量释放不足以弥补破坏原有化学键所需吸收的能量,因此整体上表现为吸热反应。
以碳酸钠为例,你可以在手心中取一些纯碱,然后加点水,你会感受到手心的温度有所升高,这就是碳酸钠溶解时释放热量的一个直观体现。
总的来说,物质溶于水的过程可以分为两个步骤:一是水分子破坏物质内部的化学键,二是物质的离子与水分子结合形成水合离子。这两个过程的能量变化决定了物质溶于水时是放热还是吸热。