Βασική διαφορά – Ενέργεια πλέγματος έναντι ενέργειας ενυδάτωσης
Η ενέργεια του πλέγματος και η ενέργεια ενυδάτωσης είναι δύο σχετικοί όροι στη θερμοδυναμική. Η ενέργεια του πλέγματος είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν σχηματίζεται ένα πλέγμα. Η ενέργεια ενυδάτωσης είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν το πλέγμα διαλύεται στο νερό. Τόσο ο σχηματισμός όσο και η ενυδάτωση ενός πλέγματος απελευθερώνουν ενέργεια επειδή και οι δύο διαδικασίες περιλαμβάνουν σχηματισμό χημικού δεσμού (ή χημικής αλληλεπίδρασης). Η βασική διαφορά μεταξύ της ενέργειας πλέγματος και της ενέργειας ενυδάτωσης είναι ότι η ενέργεια πλέγματος είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα mole του πλέγματος σχηματίζεται από άπειρα διαχωρισμένα ιόντα, ενώ η ενέργεια ενυδάτωσης είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα πλέγμα διαχωρίζεται σε ιόντα με διάλυση σε νερό.
Τι είναι η ενέργεια πλέγματος;
Η ενέργεια του πλέγματος είναι ένα μέτρο της ενέργειας που περιέχεται στο κρυσταλλικό πλέγμα μιας ένωσης, το οποίο είναι ίσο με την ενέργεια που θα απελευθερωνόταν εάν τα συστατικά ιόντα συγκεντρώνονταν από το άπειρο. Με άλλα λόγια, η ενέργεια του πλέγματος είναι η ενέργεια που απαιτείται για το σχηματισμό ενός κρυστάλλου από πλήρως διαχωρισμένα ιόντα. Είναι πολύ δύσκολο να μετρηθεί πειραματικά η ενέργεια του πλέγματος. Ως εκ τούτου, προκύπτει θεωρητικά.
Εικόνα 01: Ενέργεια πλέγματος
Η τιμή της ενέργειας του πλέγματος είναι πάντα αρνητική τιμή. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σχηματισμός πλέγματος συνεπάγεται το σχηματισμό χημικών δεσμών. Ο σχηματισμός χημικών δεσμών είναι εξώθερμες χημικές αντιδράσεις, οι οποίες απελευθερώνουν ενέργεια. Η θεωρητική τιμή για την ενέργεια του πλέγματος προσδιορίζεται ως εξής.
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
Στην οποία, ΔGU είναι η μοριακή ενέργεια πλέγματος, ΔGΗ ενθαλπία μοριακού πλέγματος και ΔVmείναι η αλλαγή του όγκου ανά mole. P είναι η εξωτερική πίεση. Επομένως, η ενέργεια του πλέγματος μπορεί επίσης να οριστεί ως η εργασία που πρέπει να γίνει έναντι της εξωτερικής πίεσης, p.
Τι είναι η Ενέργεια Ενυδάτωσης;
Ενέργεια ενυδάτωσης (ή ενθαλπία ενυδάτωσης) είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα mole ιόντων υποβάλλεται σε ενυδάτωση. Η ενυδάτωση είναι ένας ειδικός τύπος διάλυσης ιόντων στο νερό. Τα ιόντα μπορεί να είναι είτε θετικά φορτισμένα είτε αρνητικά φορτισμένα χημικά είδη. Όταν μια στερεή ιοντική ένωση διαλύεται στο νερό, τα εξωτερικά ιόντα αυτού του στερεού απομακρύνονται από το στερεό και διαλύονται στο νερό. Εκεί, τα ιόντα που απελευθερώνονται καλύπτονται με γειτονικά μόρια νερού.
Η ενυδάτωση μιας ιοντικής ένωσης περιλαμβάνει ενδομοριακές αλληλεπιδράσεις. Αυτές είναι αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλων. Η ενθαλπία της ενυδάτωσης ή η ενέργεια ενυδάτωσης είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν τα ιόντα διαλύονται στο νερό. Η ενυδάτωση είναι επομένως μια εξώθερμη αντίδραση. Αυτό συμβαίνει επειδή η διάλυση των ιόντων δημιουργεί αλληλεπιδράσεις μεταξύ ιόντων και μορίων νερού. Ο σχηματισμός αλληλεπιδράσεων απελευθερώνει ενέργεια επειδή η ενυδάτωση σταθεροποιεί τα ιόντα σε ένα υδατικό διάλυμα.
Εικόνα 02: Ενυδάτωση ιόντων Na+ και Cl-
Η ενέργεια ενυδάτωσης συμβολίζεται ως Hhyd Όταν ληφθούν υπόψη οι ενέργειες ενυδάτωσης διαφορετικών ιόντων, η τιμή της ενέργειας ενυδάτωσης μειώνεται με την αύξηση του ιοντικού μεγέθους. Αυτό συμβαίνει επειδή, όταν το ιοντικό μέγεθος αυξάνεται, η πυκνότητα ηλεκτρονίων του ιόντος μειώνεται. Στη συνέχεια, η αλληλεπίδραση μεταξύ των μορίων ιόντος και νερού μειώνεται επίσης με αποτέλεσμα μειωμένη ενέργεια ενυδάτωσης.
Ποια είναι η σχέση μεταξύ της ενέργειας του πλέγματος και της ενέργειας ενυδάτωσης;
Η ενέργεια διάλυσης είναι ίση με το άθροισμα της ενέργειας του πλέγματος και της ενέργειας ενυδάτωσης. Αυτό συμβαίνει γιατί, για να διαλυθεί ένα πλέγμα στο νερό, το πλέγμα θα πρέπει να υποστεί διάσπαση και ενυδάτωση. Το πλέγμα πρέπει να παρέχεται με μια ποσότητα ενέργειας που μπορεί να διασπάσει το πλέγμα σε ιόντα. Αυτό είναι ίσο με την ενέργεια του πλέγματος
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ενέργειας του πλέγματος και της ενέργειας ενυδάτωσης;
Ενέργεια πλέγματος έναντι ενέργειας ενυδάτωσης |
|
| Η ενέργεια του πλέγματος είναι ένα μέτρο της ενέργειας που περιέχεται στο κρυσταλλικό πλέγμα μιας ένωσης, ίσο με την ενέργεια που θα απελευθερωνόταν εάν τα συστατικά ιόντα συγκεντρώνονταν από το άπειρο. | Ενυδάτωση (ή ενθαλπία ενυδάτωσης) είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα mole ιόντων υποβάλλεται σε ενυδάτωση. |
| Ενέργεια | |
| Ενέργεια πλέγματος είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα mole του πλέγματος σχηματίζεται από άπειρα διαχωρισμένα ιόντα. | Ενέργεια ενυδάτωσης είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα πλέγμα διαχωρίζεται σε ιόντα με διάλυση στο νερό. |
| Διαδικασία | |
| Η ενέργεια του πλέγματος σχετίζεται με το σχηματισμό ενός πλέγματος. | Η ενέργεια ενυδάτωσης σχετίζεται με την καταστροφή ενός πλέγματος. |
Σύνοψη – Ενέργεια πλέγματος έναντι ενέργειας ενυδάτωσης
Η ενέργεια του πλέγματος σχετίζεται με το σχηματισμό ενός πλέγματος ενώ η ενέργεια ενυδάτωσης σχετίζεται με την καταστροφή ενός πλέγματος. Η διαφορά μεταξύ της ενέργειας του πλέγματος και της ενέργειας ενυδάτωσης είναι ότι η ενέργεια πλέγματος είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα mole του πλέγματος σχηματίζεται από άπειρα διαχωρισμένα ιόντα, ενώ η ενέργεια ενυδάτωσης είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα πλέγμα διαχωρίζεται σε ιόντα με διάλυση στο νερό.
