Klíčový rozdíl – energie mřížky vs. hydratační energie
Mřížková energie a hydratační energie jsou dva související pojmy v termodynamice. Energie mřížky je množství energie, která se uvolní, když se vytvoří mřížka. Hydratační energie je energie, která se uvolní, když se mřížka rozpustí ve vodě. Jak tvorba, tak hydratace mřížky uvolňují energii, protože oba procesy zahrnují tvorbu chemické vazby (nebo chemické interakce). Klíčový rozdíl mezi energií mřížky a hydratační energií je v tom, že energie mřížky je množství energie uvolněné, když je mol mřížky vytvořen z nekonečně oddělených iontů, zatímco hydratační energie je množství energie uvolněné, když je mřížka rozdělena na ionty solvatací. voda.
Co je energie mřížky?
Mřížková energie je mírou energie obsažené v krystalové mřížce sloučeniny, která se rovná energii, která by se uvolnila, kdyby byly jednotlivé ionty přivedeny k sobě z nekonečna. Jinými slovy, energie mřížky je energie potřebná k vytvoření krystalu ze zcela oddělených iontů. Je velmi obtížné experimentálně měřit energii mřížky. Je tedy odvozeno teoreticky.
Obrázek 01: Energie mřížky
Hodnota energie mřížky je vždy záporná hodnota. To proto, že tvorba mřížky zahrnuje tvorbu chemických vazeb. Vznik chemických vazeb je exotermická chemická reakce, při které se uvolňuje energie. Teoretická hodnota pro energii mřížky je určena následovně.
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
Ve kterém ΔGU je energie molární mřížky, ΔGH entalpie molární mřížky a ΔVmje změna objemu na mol. P je vnější tlak. Mřížkovou energii lze proto také definovat jako práci, kterou je třeba vykonat proti vnějšímu tlaku, p.
Co je hydratační energie?
Hydrační energie (neboli entalpie hydratace) je množství energie uvolněné, když jeden mol iontů podstoupí hydrataci. Hydratace je speciální typ rozpouštění iontů ve vodě. Ionty mohou být buď kladně nabité nebo záporně nabité chemické druhy. Když je pevná iontová sloučenina rozpuštěna ve vodě, nejvzdálenější ionty této pevné látky se vzdalují od pevné látky a jsou rozpuštěny ve vodě. Tam jsou uvolněné ionty pokryty sousedními molekulami vody.
Hydratace iontové sloučeniny zahrnuje intramolekulární interakce. Jedná se o interakce ion-dipól. Entalpie hydratace nebo hydratační energie je energie, která se uvolňuje při rozpuštění iontů ve vodě. Hydratace je tedy exotermická reakce. Je to proto, že rozpouštění iontů vytváří interakce mezi ionty a molekulami vody. Vznik interakcí uvolňuje energii, protože hydratace stabilizuje ionty ve vodném roztoku.
Obrázek 02: Hydratace iontů Na+ a Cl-
Hydrační energie je označena jako Hhyd Když jsou uvažovány hydratační energie různých iontů, hodnota hydratační energie klesá s rostoucí velikostí iontů. Je to proto, že když se iontová velikost zvětší, elektronová hustota iontu se sníží. Potom se také sníží interakce mezi molekulami iontu a vody, což vede ke snížení hydratační energie.
Jaký je vztah mezi mřížkovou energií a hydratační energií?
energie rozpouštění se rovná součtu energie mřížky a energie hydratace. Je to proto, že za účelem rozpuštění mřížky ve vodě by mřížka měla podstoupit disociaci a hydrataci. Mřížka by měla být opatřena množstvím energie, které může mřížku disociovat na ionty. To se rovná energii mřížky
Jaký je rozdíl mezi energií mřížky a hydratační energií?
Mřížková energie vs. hydratační energie |
|
| Mřížková energie je mírou energie obsažené v krystalové mřížce sloučeniny, která se rovná energii, která by se uvolnila, kdyby byly jednotlivé ionty přivedeny k sobě z nekonečna. | Hydrace (neboli entalpie hydratace) je množství energie uvolněné, když jeden mol iontů podstoupí hydrataci. |
| Energie | |
| Mřížková energie je množství energie uvolněné, když se z nekonečně oddělených iontů vytvoří mol mřížky. | Hydrační energie je množství energie uvolněné, když je mřížka rozdělena na ionty solvatací ve vodě. |
| Proces | |
| Mřížková energie souvisí s tvorbou mřížky. | Hydrační energie souvisí s destrukcí mřížky. |
Shrnutí – energie mřížky vs hydratační energie
Mřížková energie souvisí s tvorbou mřížky, zatímco hydratační energie souvisí s destrukcí mřížky. Rozdíl mezi energií mřížky a hydratační energií je v tom, že energie mřížky je množství energie uvolněné, když je mol mřížky vytvořen z nekonečně oddělených iontů, zatímco hydratační energie je množství energie uvolněné, když je mřížka rozdělena na ionty solvatací ve vodě..
