Посолить суп...

Попробуем возражения Менделеева по поводу физической теории электролитической диссоциации изложить с использованием современных данных об энергии взаимодействия веществ в растворах. Поступить так тем более уместно, что в начале нашего века энергетические представления в химии были развиты уже достаточно глубоко. Величины энергии кристаллической решетки различных солей уже могли быть использованы для обоснования позиции Менделеева.

Для того, чтобы разорвать связь между катионами и анионами в 1 моле, например, надо затратить 800 кДж. Откуда же берутся эти при растворении 1 моля скажем, в литре воды? Поскольку в начале нашего века сомневаться в справедливости и непреложности закона сохранения энергии уже не приходилось, оставалось предположить лишь одно: энергия, необходимая на разрыв связи, черпается из энергии теплового движения молекул воды. Образно говоря, молекулы отбирают необходимые им у молекул воды. Но это неизбежно должно привести к уменьшению энергии (скорости движения) молекул воды, т. е. к понижению температуры раствора по сравнению с температурой исходного растворителя.

Пусть для приготовления раствора взята вода с температурой Потеря литром воды каждых ведет к понижению температуры приблизительно на один градус. Таким образом, если учесть, что в 1 М растворе молекулы полностью распадаются на ионы (а теория электролитической диссоциации утверждает, что это именно так), то нетрудно подсчитать, что температура образовавшегося раствора должна быть равной...- 180 °С.

Каждый, кому приходилось готовить водный раствор любого электролита, замечал, что при образовании раствора температура изменялась. Но, во-первых, это изменение редко превышает несколько градусов, а во-вторых, и это самое главное, вовсе не обязательно, чтобы температура понижалась. Очень

часто (например, при растворении сильных кислот или едких щелочей) происходит разогревание, что, согласитесь, с точки зрения физической теории растворов вовсе непонятно.

Менделеев, его сторонники и последователи утверждали, что разрыв связей в молекулах электролитов при их растворении происходит за счет химического взаимодействия между компонентами раствора.

В спорах между представителями физической и химической теорий растворов случалось всякое. Бывало, в полемическом задоре «физики» награждали своих оппонентов эпитетами, не совсем пригодными для научной полемики, но и «химики» не оставались в долгу, а некоторые в пылу спора, случалось, отрицали и сам факт электролитической диссоциации. Следует, впрочем, отметить, что ученые, которые возглавляли эти научные направления, не доходили до подобных крайностей: Аррениус, Вант-Гофф, Оствальд и Менделеев были и большими учеными, и большими людьми, а это сочетание исключает привлечение в дискуссиях какой-либо аргументации, кроме научной.

Как это часто бывает в спорах (и не только научных), истина лежала посредине. А если говорить точнее, правы и «физики», и «химики». Теория электролитической диссоциации была, несомненно, права, утверждая сам факт распада электролитов на ионы. Химическая же теория растворов справедливо отстаивала тезис о химическом взаимодействии между растворенным веществом и растворителем.

Попробуем снова обратиться к сегодняшней терминологии. Теплота гидратации иона равна приблизительно моль, а иона приблизительно . В сумме это составляет немногим меньше энергии кристаллической решетки Поэтому при растворении хлористого натрия в воде происходит охлаждение по сравнению с температурой исходной воды на 5—6 градусов.

Как известно, растворение хлористого водорода в воде сопровождается довольно сильным разогреванием образующегося раствора. Действительно, энергия связи водорода и хлора в молекуле равиа Теплота гидратации протона равна что в сумме с уже приводившейся теплотой сольватации иона дает общую теплоту гидратации а это заметно больше энергии связи Вот почему при образовании растрора соляной кислоты и происходит довольно сильное разогревание.