Kľúčový rozdiel - mriežková energia vs. hydratačná energia
Mriežková energia a hydratačná energia sú dva súvisiace pojmy v termodynamike. Mriežková energia je množstvo energie, ktoré sa uvoľní pri vzniku mriežky. Hydratačná energia je energia, ktorá sa uvoľňuje pri rozpustení mriežky vo vode. Tvorba aj hydratácia mriežky uvoľňujú energiu, pretože oba procesy zahŕňajú tvorbu chemickej väzby (alebo chemickej interakcie). Kľúčovým rozdielom medzi mriežkovou energiou a hydratačnou energiou je to, že mriežková energia je množstvo energie uvoľnenej, keď sa mriežka vytvorí z nekonečne oddelených iónov, zatiaľ čo hydratačná energia je množstvo energie uvoľnenej, keď sa mriežka rozdelí na ióny solvatáciou voda.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to mriežková energia
3. Čo je to hydratačná energia
4. Vzťah medzi mriežkovou energiou a hydratačnou energiou
5. Porovnanie vedľa seba - mriežková energia vs. hydratačná energia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to mriežková energia?
Mriežková energia je miera energie obsiahnutej v kryštálovej mriežke zlúčeniny, ktorá sa rovná energii, ktorá by sa uvoľnila, keby sa ióny zložiek spojili z nekonečna. Inými slovami, mriežková energia je energia potrebná na vytvorenie kryštálu z úplne oddelených iónov. Je veľmi ťažké experimentálne zmerať mriežkovú energiu. Preto je odvodený teoreticky.
Obrázok 01: Mriežková energia
Hodnota mriežkovej energie je vždy záporná hodnota. Je to tak preto, lebo tvorba mriežky zahŕňa tvorbu chemických väzieb. Tvorbou chemických väzieb sú exotermické chemické reakcie, pri ktorých sa uvoľňuje energia. Teoretická hodnota pre mriežkovú energiu sa stanoví takto.
Δ G U = Δ G H - p. ΔV m
V ktorej, Δ G U je molárna mreža energie, Δ G H molárna mriežka entalpie a Av m je zmena objemu na mol. P je vonkajší tlak. Preto možno mriežkovú energiu definovať aj ako prácu, ktorá sa musí vykonať proti vonkajšiemu tlaku, s.
Čo je to hydratačná energia?
Hydratačná energia (alebo entalpia hydratácie) je množstvo energie uvoľnenej pri hydratácii jedného mólu iónov. Hydratácia je špeciálny typ rozpúšťania iónov vo vode. Ióny môžu byť buď kladne alebo záporne nabité chemické látky. Keď sa pevná iónová zlúčenina rozpustí vo vode, najvzdialenejšie ióny tejto pevnej látky sa vzďaľujú od pevnej látky a sú rozpustené vo vode. Tam sú uvoľnené ióny pokryté susednými molekulami vody.
Hydratácia iónovej zlúčeniny zahrnuje intramolekulárne interakcie. Ide o interakcie ión-dipól. Entalpia hydratácie alebo hydratačná energia je energia, ktorá sa uvoľňuje pri rozpustení iónov vo vode. Hydratácia je teda exotermická reakcia. Je to tak preto, lebo rozpúšťanie iónov vytvára interakcie medzi iónmi a molekulami vody. Tvorbou interakcií sa uvoľňuje energia, pretože hydratácia stabilizuje ióny vo vodnom roztoku.
Obrázok 02: Hydratácia iónov Na + a Cl-
Hydratačná energia sa označuje ako H hyd. Keď sa vezme do úvahy hydratačná energia rôznych iónov, hodnota hydratačnej energie klesá s nárastom iónovej veľkosti. Je to preto, že keď sa zvýši iónová veľkosť, elektrónová hustota iónu sa zníži. Potom sa tiež zníži interakcia medzi molekulami iónu a vody, čo vedie k zníženiu hydratačnej energie.
Aký je vzťah medzi mriežkovou energiou a hydratačnou energiou?
Energia rozpustenia sa rovná súčtu energie mriežky a energie hydratácie. Je to preto, že aby sa mriežka rozpustila vo vode, mala by sa podrobiť disociácii a hydratácii. Mriežka by mala byť vybavená množstvom energie, ktorá ju môže disociovať na ióny. To sa rovná mriežkovej energii
Aký je rozdiel medzi mriežkovou energiou a hydratačnou energiou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Mriežková energia vs hydratačná energia |
|
| Mriežková energia je mierou energie obsiahnutej v kryštálovej mriežke zlúčeniny, ktorá sa rovná energii, ktorá by sa uvoľnila, keby sa ióny zložiek spojili z nekonečna. | Hydratácia (alebo entalpia hydratácie) je množstvo energie uvoľnenej pri hydratácii jedného mólu iónov. |
| Energie | |
| Mriežková energia je množstvo energie uvoľnenej, keď sa mriežka mriežky vytvorí z nekonečne oddelených iónov. | Hydratačná energia je množstvo energie uvoľnenej pri rozdelení mriežky na ióny solvatáciou vo vode. |
| Proces | |
| Energia mriežky súvisí s tvorbou mriežky. | Hydratačná energia súvisí so zničením mriežky. |
Zhrnutie - mriežková energia vs hydratačná energia
Energia mriežky súvisí s tvorbou mriežky, zatiaľ čo energia hydratácie súvisí so zničením mriežky. Rozdiel medzi mriežkovou energiou a hydratačnou energiou spočíva v tom, že mriežková energia je množstvo energie uvoľnenej, keď sa mriežka vytvorí z nekonečne oddelených iónov, zatiaľ čo hydratačná energia je množstvo energie uvoľnenej, keď sa mriežka rozdelí na ióny solvatáciou vo vode..
