A rács energia és a hidratációs energia a termodinamikában két összefüggő kifejezés. A rács energiája az az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor rács képződik. A hidratációs energia az az energia, amely felszabadul, amikor a rács feloldódik vízben. A rácsképződés és hidratálás egyaránt felszabadítja az energiát, mivel mindkét folyamat kémiai kötés (vagy kémiai kölcsönhatás) kialakulását vonja maga után. Az kulcs különbség a rácsos energia és a hidratációs energia között ez a rácsos energia az az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor a rács egy mólja végtelenül elválasztott ionokból képződik, míg a hidratációs energia az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, amikor a rácsot vízben oldva ionokra osztják.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a rács energia?
3. Mi a hidratációs energia?
4. A rács energia és a hidratációs energia kapcsolata
5. Összehasonlítás egymással - Rács energia és hidratációs energia táblázatos formában
6. Összegzés
A rács energia egy vegyület kristályrácsában lévő energia mértéke, amely megegyezik azzal az energiával, amely felszabadulna, ha a komponens-ionokat a végtelenségből összehoznák. Más szavakkal, a rácsos energia az az energia, amely a kristályok teljesen elválasztott ionokból történő képződéséhez szükséges. Nagyon nehéz a rács energiáját kísérletileg mérni. Ezért elméletileg származik.
01. ábra: Rács energia
A rácsos energia értéke mindig negatív érték. Ennek oka az, hogy a rácsképződés kémiai kötések kialakulását foglalja magában. A kémiai kötések kialakulása exoterm kémiai reakciók, amelyek energiát bocsátanak ki. A rácsenergia elméleti értékét az alábbiak szerint határozzuk meg.
ΔGU = ΔGH - p.AVm
Amelyben ΔGU a moláris rács energia, ΔGH moláris rács entalpia és ΔVm a mólonkénti térfogatváltozás. P a külső nyomás. Ezért a rácsenergia úgy is meghatározható, mint a külső nyomással szemben elvégzendő munka, p.
A hidratációs energia (vagy a hidratáció entalpia) az az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor egy mol ionok hidratálódnak. A hidrálás az ionok speciális oldódása a vízben. Az ionok lehetnek pozitív vagy negatív töltésű vegyi anyagok. Amikor egy szilárd ionos vegyületet feloldunk vízben, akkor a szilárd anyag legkülső ionainak elmozdulnak a szilárd anyagtól, és vízben feloldódnak. Ott a felszabadult ionokat a szomszédos vízmolekulák borítják.
Egy ionos vegyület hidratálása magában foglalja az intramolekuláris kölcsönhatásokat. Ezek ion-dipól kölcsönhatások. A hidratáció entalpiája vagy a hidratációs energia az az energia, amely felszabadul, amikor az ionok vízben oldódnak. A hidratálás tehát exoterm reakció. Ennek oka az, hogy az ionok oldódása kölcsönhatásokat hoz létre az ionok és a vízmolekulák között. Az interakciók kialakulása energiát bocsát ki, mivel a hidratálás stabilizálja az ionokat vizes oldatban.
02 ábra: Na + és klónok hidrálása
A hidratációs energiát H-ként jelöljükhyd. Ha figyelembe vesszük a különféle ionok hidratációs energiáit, akkor a hidratációs energia értéke az ion méretének növekedésével csökken. Ennek oka az, hogy amikor az ionméretet megnövelik, az ion elektronsűrűsége csökken. Ezután az ion és a vízmolekulák közötti kölcsönhatás szintén csökken, ami csökkenti a hidratációs energiát.
Rács energia vs hidratációs energia | |
A rács energiája egy vegyület kristályrácsában lévő energia mértéke, azzal egyenlő azzal az energiával, amely felszabadulna, ha a komponens ionokat a végtelenségből összehoznák. | Hidratáció (vagy a hidratáció entalpia) az az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor egy mol ionokat hidratálnak.. |
Energia | |
A rács energia az az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor a rács mólja végtelenül elválasztott ionokból képződik. | A hidratációs energia az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, amikor a rácsot vízben oldva ionokra osztják. |
Folyamat | |
A rács energiája a rács kialakulásához kapcsolódik. | A hidratációs energia a rács elpusztulásához kapcsolódik. |
A rács energiája a rács képződéséhez kapcsolódik, míg a hidratációs energia a rács megsemmisítéséhez kapcsolódik. A rácsos energia és a hidratációs energia közötti különbség az, hogy a rácsenergia az energiamennyiség, amely felszabadul, amikor a rács egy mólja végtelenül elválasztott ionokból képződik, míg a hidratációs energia az az energiamennyiség, amely akkor szabadul fel, amikor a rácsot vízben oldva ionokra választják szét..
1. „Rács energia”. Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. február 28. Elérhető itt
2. „Rács energia: A Born-Haber ciklus.” Kémia LibreTexts, Libretexts, 2017. február 15. Itt érhető el
1.'Lattice-entalpia-NaCl-3D-ionic'By Benjah-bmm27 - Saját munka, (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül
2.'OSC Microbio 00 AA hidratálás'By CNX OpenStax (CC BY 4.0) a Commons Wikimedia-on keresztül