Lattice enerģija un hidratācijas enerģija ir divi savstarpēji saistīti termini termodinamikā. Lattice enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad veidojas režģis. Hidratācijas enerģija ir enerģija, kas izdalās, kad režģis izšķīst ūdenī. Gan režģa veidošanās, gan hidratācija atbrīvo enerģiju, jo abi procesi ir saistīti ar ķīmisko saišu (vai ķīmiskās mijiedarbības) veidošanos. galvenā atšķirība starp režģa enerģiju un hidratācijas enerģiju ir tā režģa enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģa mols veidojas no bezgalīgi atdalītiem joniem, turpretī hidratācijas enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģi atdala jonos, izšķīdinot ūdenī..
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir režģa enerģija
3. Kas ir hidratācijas enerģija
4. Saikne starp režģa enerģiju un hidratācijas enerģiju
5. Salīdzinājums blakus - režģa enerģija pret hidratācijas enerģiju tabulas formā
6. Kopsavilkums
Lattice enerģija ir enerģijas lielums, kas atrodas savienojuma kristāla režģī, un tas ir vienāds ar enerģiju, kas izdalītos, ja komponentu jonus saliktu no bezgalības. Citiem vārdiem sakot, režģa enerģija ir enerģija, kas nepieciešama kristāla veidošanai no pilnīgi atdalītiem joniem. Ir ļoti grūti eksperimentāli izmērīt režģa enerģiju. Tādējādi tas ir atvasināts teorētiski.
01. attēls: režģa enerģija
Tīkla enerģijas vērtība vienmēr ir negatīva. Tas ir tāpēc, ka režģa veidošanās ietver ķīmisku saišu veidošanos. Ķīmisko saišu veidošanās ir eksotermiskas ķīmiskās reakcijas, kas atbrīvo enerģiju. Tīkla enerģijas teorētisko vērtību nosaka šādi.
ΔGU = ΔGH - p.ΔVm
Kurā ΔGU ir režģa molārā enerģija, ΔGH molārā režģa entalpija un ΔVm ir tilpuma izmaiņas uz mola. P ir ārējais spiediens. Tāpēc režģa enerģiju var definēt arī kā darbu, kas jāveic pret ārēju spiedienu, lpp.
Hidratācijas enerģija (vai hidratācijas entalpija) ir enerģijas daudzums, kas izdalās, hidrējot vienu jonu molu. Hidratācija ir īpašs jonu izšķīdināšanas veids ūdenī. Joni var būt gan pozitīvi, gan negatīvi lādēti. Kad ciets jonu savienojums ir izšķīdināts ūdenī, tā cietie ārējie joni attālinās no cietās vielas un tiek izšķīdināti ūdenī. Tur atbrīvotos jonus pārklāj ar kaimiņu ūdens molekulām.
Jonu savienojuma hidratācija ietver mijiedarbību starp molekulām. Tās ir jonu-dipolu mijiedarbības. Hidratācijas entalpija jeb hidratācijas enerģija ir enerģija, kas izdalās, kad jonus izšķīdina ūdenī. Tādējādi hidratācija ir eksotermiska reakcija. Tas ir tāpēc, ka jonu izšķīšana rada mijiedarbību starp joniem un ūdens molekulām. Mijiedarbības veidošanās atbrīvo enerģiju, jo hidratācija stabilizē jonus ūdens šķīdumā.
02 attēls: Na + un Cl jonu hidratācija
Hidratācijas enerģiju apzīmē ar Hhyd. Apsverot dažādu jonu hidratācijas enerģijas, hidratācijas enerģijas vērtība samazinās, palielinoties jonu lielumam. Tas ir tāpēc, ka, palielinoties jonu lielumam, samazinās jonu elektronu blīvums. Tad samazinās arī mijiedarbība starp jonu un ūdens molekulām, kā rezultātā samazinās hidratācijas enerģija.
Režģa enerģija pret mitrināšanas enerģiju | |
Lattice enerģija ir enerģijas lielums, kas atrodas savienojuma kristāla režģī, kas ir vienāds ar enerģiju, kas izdalītos, ja komponentu jonus saliktu no bezgalības. | Hidratācija (vai hidratācijas entalpija) ir enerģijas daudzums, kas izdalās, hidrējot vienu jonu molu.. |
Enerģija | |
Lattice enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģa molu veido no bezgalīgi atdalītiem joniem. | Hidratācijas enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģi atdala jonos ar šķīdināšanu ūdenī. |
Process | |
Lattice enerģija attiecas uz režģa veidošanos. | Hidratācijas enerģija ir saistīta ar režģa iznīcināšanu. |
Lattice enerģija attiecas uz režģa veidošanos, turpretī hidratācijas enerģija ir saistīta ar režģa iznīcināšanu. Atšķirība starp režģa enerģiju un hidratācijas enerģiju ir tāda, ka režģa enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģa mols veidojas no bezgalīgi atdalītiem joniem, turpretī hidratācijas enerģija ir enerģijas daudzums, kas izdalās, kad režģi atdala jonos ar šķīdināšanu ūdenī..
1. “Lattice energy.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 28. februāris. Pieejams šeit
2. “Lattice Energy: Born-Haber cikls.” Ķīmija LibreTexts, Libretexts, 2017. gada 15. februāris. Pieejams šeit
1.'Lateice-entalpija-NaCl-3D-ionic'By Benjah-bmm27 - Savs darbs, (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia
2.'OSC Microbio 00 AA hidratācija'By CNX OpenStax (CC BY 4.0), izmantojot Commons Wikimedia