改变温度将引起什么结果

　　改变温度对化学反应有多种影响，现分别予以介绍。
　　
　　(1)在多数情况下，改变温度影响化学反应速度目前教科书上关于这方面的实验内容是：Na2S2O3和H+反应(生成S)，(NH4)2S2O8和KI作用(生成I2，和淀粉一起显色)……温度的高低将影响到反应速度的快慢。在温度较高时，反应速度是很快的。但某些反应在温度较高时(仍低于100℃)将出现问题，如I2和淀粉在相对高温下不显色。这样，就出现了一个问题，S2O2-8和I-的反应速度虽因温度升高而加快，I2和淀粉结合显色；若温度继续升高，S2O2-8和I-的反应速度继续加快，但I2和淀粉不显色，而且I2要升华，这样实验就不准了。
　　
　　这就表明在实际工作中运用“温度升高反应速度加快”这条规律时，需注意适当升温，因为升温涉及能源的有效利用，某些副反应的发生，而另一些反应却不易进行了(前述I2和淀粉显色问题)。若不顾具体情况而一味升高温度是不恰当的，甚至可能是错误的。以前有一位大学生曾在刚参加工作时提出过一个自以为是的“合理化建议”：以升温的办法来加速火药的生产(却未顾及升温可能引起火药的爆炸)！
　　
　　(2)升温有利于沉淀颗粒的增大，这是由于升温加快了沉淀溶解平衡之故。
　　
　　实验1
　　
　　取少量BaCl2液和H2SO4液混合，把含有BaSO4沉淀的液体均分成两份。其中1份立即进行过滤，发现有穿滤(BaSO4颗粒透过滤纸)的现象。
　　
　　对另一份溶液进行加热，并保持沸热几分钟，冷却后过滤(所用滤纸的规格同前)，此时只有较轻的穿滤现象。若前期保持沸热时间足够长，将在过滤时看不到穿滤现象。此外，尚需提及，加热使小颗粒沉淀长成较大颗粒时，颗粒往往变得更纯了。定量分析上就是利用加热(在低于100℃)含有沉淀的溶液的方法使颗粒纯化和长大。这叫做沉淀的熟化。
　　
　　加热有助于固态物不同型体之间的转化。此外，如加热对Fe2O3·nH2O脱水的影响，已如前述。
　　
　　(3)温度对化学平衡移动有明显的影响
　　
　　显然，温度改变幅度越大，对平衡移动的影响也越大。对于溶液中的反应，温度改变幅度不可能很大，所以只能对某些化学平衡发生明显的影响。
　　
　　碘在非极性、弱极性溶剂中的溶解度大于它在水中的溶解度，它们的溶液呈现紫色、棕褐色等不同的颜色。
　　
　　实验证明：形成褐色液是溶剂分子以其一对电子和I—I配位。常见的醇、酮等均能提供电子对和I—I配位，所以它们的溶液显褐色。若溶剂提供电子对的能力更强，则溶液颜色向浅黄色过渡（如在水中的颜色）；若提供电子对的能力不强，则溶液呈紫色。
　　
　　由于溶剂的电子对和碘配位，所以在碘与之结合较强的溶剂中溶解度稍大些，同时很容易想象褐色溶液中的碘常较紫色溶液中的碘为活泼。(顺便提及：不要把“相似相溶”规则理解为非极性溶质I2在非极性溶剂CCl4中溶解度必然比它在弱极性溶剂如C2H5OH中大。)
　　
　　下面几个实验能证实I2和溶剂间存在着不同程度的结合作用及其相对强弱。
　　
　　实验2
　　
　　往I2－CHCl3的溶液中逐渐加C2H5OH，溶液的颜色将由紫色向紫红色、红色、棕色转变。这个实验结果表明，C2H5OH和I2的结合力强于CHCl3和I2的结合。现将有关数据列在下后以资参考。
　　
　　I2溶解于CH3OH、C2H5OH、CCl4时的吸热量分别为7.74，6.90及24.3/kJ·mol-1。另一方面，在上述溶液中发现CH3OH、C2H5OH分别和I2发生明显的配位作用，生成络合物释热分别为7.11、8.79kJ/mol；而在I2和CCl4溶液中未发现明显的络合作用。
　　
　　从化学平衡原理知：升温不利于上述络合物(释热)的形成，降温则对生成络合物有利。因此，就可能出现某些碘溶液升温时，其颜色(可能)由褐色向紫色方向过渡；反之，溶液颜色可能由紫色转变为棕色。
　　
　　实验3
　　
　　I2溶解于石蜡油或油酸酯得褐色液，溶液温度升高达70—80℃时，溶液转变为紫色，冷却到室温时又恢复成褐色。(注：因为油酸酯中有不饱和的双键，而I2能和双键加合，所以I2在油酸酯中的溶液，在过了一段时间后可能退成无色。)另一方面，I2在CS2中的紫色溶液，当温度下降到零下十几度时发生紫色向褐色过渡。
　　
　　尽管上述实验能充分证实：I2和溶剂分子间结合的牢固程度不同及其受温度的影响，但并不是所有的(含碘的)褐色液受热都能变成紫色液，也不可能所有的紫色液经冷却一定能转变成褐色。前者如I2在(C2H5)2O，乙醚中的棕色液［受热时(C2H5)2O挥发了］，后者为I2－CCl4的紫色液。
　　
　　由以上I2在不同溶剂中的溶解性能可以想象：碘在两种不混溶溶剂中(其中一种往往是水)的分配比，因温度升高时，I2和溶剂间配位能力减弱，所以其分配系数［c(有机)/c(H2O)］随温度上升而减小。顺便提及，分配比不是溶质在两种不混溶溶剂中溶解度之比。
　　
　　此外，在加热的条件下，分子(离子)的扩散速度加快，超电势相对变小，因此许多电解生产都是在较高温度下进行的。如在～90℃电解NaCl溶液制备NaOH、H2、Cl2。
　　
　　总之，加热对反应速度、化学平衡的影响是明显的。19世纪末van＇tHoff发现许多溶液中反应的速率，当温度升高10℃增快1—2倍(反应速率是原先的2—3倍)
　　
　　vt+10/vt=2—3
　　
　　以后又发现，活化能大于300kJ/mol反应的速率极慢，以致在室温下很难用一般实验方法测定其反应速率；又，活化能小于100kJ/mol的反应速度很快，也很难用一般实验方法测定其速度。常温下，能用一般实验方法测定其速度的往往是活化能在150—250kJ/mol的反应(目前已经能用特殊的实验方法测定活化能很小的反应的速率，已经测定的极快反应的速度常数，k高达1011)。升高温度对活化能不同的反应速度的影响也不同。当温度改变幅度相同时，如由20—30℃及由200—210℃，对活化能为150还是250kJ/mol影响更大(请读者考虑)？
　　
　　又，再请读者考虑，对同一个反应(活化能相同)，当温度由20—30℃及200—210℃的两种情况下都升高了10℃，对此所引起的影响何者更大？