Kluczowa różnica – energia sieci a energia nawodnienia
Energia sieci i energia hydratacji to dwa powiązane terminy w termodynamice. Energia sieci to ilość energii, która jest uwalniana podczas tworzenia sieci. Energia hydratacji to energia uwalniana, gdy siatka rozpuszcza się w wodzie. Zarówno tworzenie, jak i hydratacja energii uwalniania sieci, ponieważ oba procesy obejmują tworzenie wiązań chemicznych (lub interakcji chemicznych). Kluczową różnicą między energią sieciową a energią hydratacji jest to, że energia sieciowa to ilość energii uwalnianej, gdy mol sieci powstaje z nieskończenie oddzielonych jonów, podczas gdy energia hydratacji to ilość energii uwalnianej, gdy sieć jest rozdzielana na jony przez solwatację w woda.
Co to jest energia sieciowa?
Energia sieci jest miarą energii zawartej w sieci krystalicznej związku, która jest równa energii, która zostałaby uwolniona, gdyby jony składowe zostały zebrane w nieskończoność. Innymi słowy, energia sieci to energia wymagana do utworzenia kryształu z całkowicie odseparowanych jonów. Bardzo trudno jest eksperymentalnie zmierzyć energię sieci. Stąd jest wyprowadzona teoretycznie.
Rysunek 01: Energia sieci
Wartość energii sieci jest zawsze wartością ujemną. Dzieje się tak, ponieważ tworzenie sieci wiąże się z tworzeniem wiązań chemicznych. Tworzenie wiązań chemicznych to egzotermiczne reakcje chemiczne, które uwalniają energię. Teoretyczną wartość energii sieci wyznacza się w następujący sposób.
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
W którym, ΔGU to energia molowa sieci, ΔGH entalpia molowa sieci i ΔVmto zmiana objętości na mol. P to ciśnienie zewnętrzne. Dlatego energia sieci może być również zdefiniowana jako praca, którą należy wykonać przeciw ciśnieniu zewnętrznemu, p.
Co to jest energia nawodnienia?
Energia nawodnienia (lub entalpia nawodnienia) to ilość energii uwalnianej, gdy jeden mol jonów ulega uwodnieniu. Hydratacja to specjalny rodzaj rozpuszczania jonów w wodzie. Jony mogą być gatunkami chemicznymi naładowanymi dodatnio lub ujemnie. Kiedy stały związek jonowy rozpuszcza się w wodzie, najbardziej zewnętrzne jony tego ciała stałego odsuwają się od ciała stałego i rozpuszczają się w wodzie. Tam uwolnione jony są pokrywane sąsiednimi cząsteczkami wody.
Uwodnienie związku jonowego obejmuje interakcje wewnątrzcząsteczkowe. Są to oddziaływania jon-dipol. Entalpia hydratacji lub energia hydratacji to energia uwalniana, gdy jony rozpuszczają się w wodzie. Uwodnienie jest więc reakcją egzotermiczną. Dzieje się tak, ponieważ rozpuszczanie jonów powoduje interakcje między jonami a cząsteczkami wody. Powstawanie oddziaływań uwalnia energię, ponieważ hydratacja stabilizuje jony w roztworze wodnym.
Rysunek 02: Uwodnienie jonów Na+ i Cl-
Energia hydratacji oznaczana jest jako Hhyd Biorąc pod uwagę energie hydratacji różnych jonów, wartość energii hydratacji maleje wraz ze wzrostem wielkości jonów. Dzieje się tak dlatego, że wraz ze wzrostem wielkości jonów zmniejsza się gęstość elektronowa jonu. Następnie zmniejsza się również oddziaływanie między jonami a cząsteczkami wody, co skutkuje zmniejszoną energią nawodnienia.
Jaki jest związek między energią sieci a energią nawodnienia?
Energia rozpuszczania jest równa sumie energii sieci i energii uwodnienia. Dzieje się tak dlatego, że aby rozpuścić sieć w wodzie, sieć ta powinna zostać poddana dysocjacji i uwodnieniu. Sieć powinna być dostarczana z taką ilością energii, która może zdysocjować sieć na jony. Jest to równe energii sieci
Jaka jest różnica między energią sieci a energią nawodnienia?
Energia sieci kontra energia nawodnienia |
|
| Energia sieci jest miarą energii zawartej w sieci krystalicznej związku, równą energii, która zostałaby uwolniona, gdyby jony składowe zostały zebrane w nieskończoność. | Uwodnienie (lub entalpia uwodnienia) to ilość energii uwalnianej, gdy jeden mol jonów ulega uwodnieniu. |
| Energia | |
| Energia sieci to ilość energii uwalnianej, gdy mol sieci powstaje z nieskończenie oddzielonych jonów. | Energia nawodnienia to ilość energii uwalnianej, gdy sieć jest rozdzielana na jony przez solwatację w wodzie. |
| Proces | |
| Energia sieci odnosi się do tworzenia sieci. | Energia nawodnienia odnosi się do zniszczenia sieci. |
Podsumowanie – Energia sieci kontra energia nawodnienia
Energia sieci odnosi się do tworzenia sieci, podczas gdy energia hydratacji odnosi się do zniszczenia sieci. Różnica między energią sieciową a energią hydratacji polega na tym, że energia sieciowa to ilość energii uwalnianej, gdy mol sieci powstaje z nieskończenie oddzielonych jonów, podczas gdy energia hydratacji to ilość energii uwalnianej, gdy sieć jest rozdzielana na jony przez solwatację w wodzie.
