تفاوت کلیدی – انرژی شبکه در مقابل انرژی هیدراتاسیون
انرژی شبکه و انرژی هیدراتاسیون دو اصطلاح مرتبط در ترمودینامیک هستند. انرژی شبکه مقدار انرژی است که هنگام تشکیل یک شبکه آزاد می شود. انرژی هیدراسیون انرژی است که با حل شدن شبکه در آب آزاد می شود. هم تشکیل و هم هیدراته شدن یک شبکه انرژی آزاد می کند، زیرا هر دو فرآیند شامل تشکیل پیوند شیمیایی (یا برهمکنش شیمیایی) است. تفاوت اصلی بین انرژی شبکه و انرژی هیدراتاسیون در این است که انرژی شبکه مقدار انرژی آزاد شده زمانی است که یک مول از شبکه از یون های بی نهایت جدا شده تشکیل می شود در حالی که انرژی هیدراتاسیون مقدار انرژی آزاد شده هنگامی است که یک شبکه توسط حلالیت به یون ها جدا می شود. اب.
انرژی شبکه چیست؟
انرژی شبکه اندازه گیری انرژی موجود در شبکه بلوری یک ترکیب است که برابر با انرژی آزاد می شود اگر یون های جزء از بی نهایت با هم جمع شوند. به عبارت دیگر، انرژی شبکه انرژی مورد نیاز برای تشکیل یک کریستال از یون های کاملاً جدا شده است. اندازه گیری انرژی شبکه به صورت تجربی بسیار دشوار است. از این رو، به صورت نظری مشتق شده است.
شکل 01: انرژی شبکه
مقدار انرژی شبکه همیشه یک مقدار منفی است. به این دلیل که تشکیل شبکه شامل تشکیل پیوندهای شیمیایی است. تشکیل پیوندهای شیمیایی واکنش های شیمیایی گرمازا است که انرژی آزاد می کند.مقدار نظری انرژی شبکه به صورت زیر تعیین می شود.
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
که در آن ΔGU انرژی شبکه مولی است، ΔGH آنتالپی شبکه مولی و ΔVm است.تغییر حجم در هر مول است. P فشار خارجی است. بنابراین، انرژی شبکه را می توان به عنوان کاری که باید در برابر فشار خارجی انجام شود نیز تعریف کرد، p.
انرژی هیدراتاسیون چیست؟
انرژی هیدراسیون (یا آنتالپی هیدراتاسیون) مقدار انرژی آزاد شده زمانی است که یک مول یون تحت هیدراتاسیون قرار می گیرد. هیدراتاسیون نوع خاصی از انحلال یون ها در آب است. یون ها می توانند دارای بار مثبت یا بار منفی باشند. هنگامی که یک ترکیب یونی جامد در آب حل می شود، بیرونی ترین یون های آن جامد از جامد دور می شوند و در آب حل می شوند. در آنجا، یون های آزاد شده با مولکول های آب همسایه پوشیده می شوند.
هیدراتاسیون یک ترکیب یونی شامل فعل و انفعالات درون مولکولی است.اینها برهمکنش های یون-دوقطبی هستند. آنتالپی هیدراتاسیون یا انرژی هیدراتاسیون انرژی است که با حل شدن یون ها در آب آزاد می شود. بنابراین هیدراتاسیون یک واکنش گرمازا است. به این دلیل که انحلال یون ها برهمکنش هایی بین یون ها و مولکول های آب ایجاد می کند. تشکیل فعل و انفعالات انرژی آزاد می کند زیرا هیدراتاسیون یون ها را در یک محلول آبی تثبیت می کند.
شکل 02: هیدراتاسیون یون های Na+ و Cl-
انرژی هیدراتاسیون با Hhyd نشان داده می شود وقتی انرژی هیدراتاسیون یون های مختلف در نظر گرفته می شود، با افزایش اندازه یونی، ارزش انرژی هیدراتاسیون کاهش می یابد. به این دلیل که وقتی اندازه یونی افزایش می یابد، چگالی الکترونی یون کاهش می یابد. سپس برهمکنش بین مولکول های یون و آب نیز کاهش می یابد و در نتیجه انرژی هیدراتاسیون کاهش می یابد.
رابطه بین انرژی شبکه و انرژی هیدراسیون چیست؟
انرژی انحلال برابر است با مجموع انرژی شبکه و انرژی هیدراتاسیون. به این دلیل که برای حل کردن یک شبکه در آب، شبکه باید دچار تجزیه و هیدراتاسیون شود. شبکه باید دارای مقداری انرژی باشد که بتواند شبکه را به یون تجزیه کند. این برابر با انرژی شبکه است
تفاوت بین انرژی شبکه و انرژی هیدراسیون چیست؟
انرژی شبکه در مقابل انرژی هیدراتاسیون |
|
| انرژی شبکه اندازه گیری انرژی موجود در شبکه بلوری یک ترکیب است، برابر با انرژی که اگر یون های جزء از بی نهایت با هم جمع شوند آزاد می شود. | هیدراتاسیون (یا آنتالپی هیدراتاسیون) مقدار انرژی آزاد شده زمانی است که یک مول یون تحت هیدراتاسیون قرار می گیرد. |
| انرژی | |
| انرژی شبکه مقدار انرژی آزاد می شود که یک مول از شبکه از یون های بی نهایت جدا شده تشکیل شود. | انرژی هیدراسیون مقدار انرژی آزاد می شود که یک شبکه با حلال شدن در آب به یون ها جدا شود. |
| فرآیند | |
| انرژی شبکه به تشکیل یک شبکه مربوط می شود. | انرژی هیدراتاسیون به تخریب یک شبکه مربوط می شود. |
خلاصه - انرژی شبکه در مقابل انرژی هیدراسیون
انرژی شبکه به تشکیل یک شبکه مربوط می شود در حالی که انرژی هیدراتاسیون مربوط به تخریب یک شبکه است. تفاوت بین انرژی شبکه و انرژی هیدراتاسیون در این است که انرژی شبکه مقدار انرژی آزاد شده زمانی است که یک مول از شبکه از یون های بی نهایت جدا شده تشکیل می شود در حالی که انرژی هیدراتاسیون مقدار انرژی آزاد شده هنگامی است که یک شبکه توسط حلالیت در آب به یون ها جدا می شود..
