Mřížová energie a hydratační energie jsou dva termíny související s termodynamikou. Energie mříže je množství energie, které se uvolní, když se vytvoří mříž. Hydratační energie je energie, která se uvolňuje, když je mříž rozpuštěna ve vodě. Jak tvorba, tak hydratace mřížky uvolňují energii, protože oba procesy zahrnují chemickou vazbu (nebo chemickou interakci). klíčový rozdíl mezi energií mříže a hydratace je to energie mříže je množství energie uvolněné, když je mol mříže vytvořen z nekonečně oddělených iontů, zatímco hydratační energie je množství energie uvolněné, když je mříž rozdělena na ionty solvatací ve vodě.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je mřížová energie
3. Co je hydratační energie
4. Vztah mezi mřížkovou energií a hydratační energií
5. Srovnání bok po boku - energie mřížky vs. energie hydratace v tabulkové formě
6. Shrnutí
Mřížková energie je míra energie obsažené v krystalové mřížce sloučeniny, která se rovná energii, která by byla uvolněna, kdyby byly ionty složek přivedeny dohromady z nekonečna. Jinými slovy, mřížová energie je energie potřebná k vytvoření krystalu z úplně oddělených iontů. Je velmi obtížné experimentálně měřit energii mříže. Odvozuje se tedy teoreticky.
Obrázek 01: Energie mříže
Hodnota energie mříže je vždy záporná hodnota. Je to proto, že tvorba mříže zahrnuje vytváření chemických vazeb. Tvorba chemických vazeb je exotermická chemická reakce, která uvolňuje energii. Teoretická hodnota energie mříže je stanovena následovně.
ΔGU = ΔGH - p.AVm
Ve kterém ΔGU je molární energie mřížky, AGH molární entalpie mřížky a AVm je změna objemu na mol. P je vnější tlak. Proto mřížková energie může být také definována jako práce, která musí být provedena proti vnějšímu tlaku, str.
Hydratační energie (nebo entalpie hydratace) je množství energie uvolněné, když jeden mol iontů podstoupí hydrataci. Hydratace je zvláštní typ rozpouštění iontů ve vodě. Ionty mohou být buď kladně nebo záporně nabité chemické látky. Když je pevná iontová sloučenina rozpuštěna ve vodě, nejvzdálenější ionty této pevné látky se vzdálí od pevné látky a jsou rozpuštěny ve vodě. Tam jsou uvolněné ionty pokryty sousedními molekulami vody.
Hydratace iontové sloučeniny zahrnuje intramolekulární interakce. Jedná se o ion-dipólové interakce. Entalpie hydratace nebo hydratační energie je energie, která se uvolňuje, když jsou ionty rozpuštěny ve vodě. Hydratace je tedy exotermická reakce. Je to proto, že rozpuštění iontů vytváří interakce mezi ionty a molekulami vody. Tvorba interakcí uvolňuje energii, protože hydratace stabilizuje ionty ve vodném roztoku.
Obrázek 02: Hydratace Na + a Cl- iontů
Hydratační energie je označena jako Hhyd. Když jsou uvažovány hydratační energie různých iontů, hodnota hydratační energie klesá se zvyšováním iontové velikosti. Je tomu tak proto, že při zvýšení iontové velikosti se elektronová hustota iontu sníží. Potom je také snížena interakce mezi ionty a molekulami vody, což vede ke snížené hydratační energii.
Energie mříže vs. hydratační energie | |
Mřížová energie je míra energie obsažené v krystalové mřížce sloučeniny, která se rovná energii, která by byla uvolněna, kdyby byly ionty složek přivedeny k sobě z nekonečna. | Hydratace (nebo entalpie hydratace) je množství uvolněné energie, když jeden mol iontů podstoupí hydrataci.. |
Energie | |
Mřížová energie je množství energie uvolněné, když je mříž mřížky vytvořena z nekonečně oddělených iontů. | Hydratační energie je množství energie uvolněné, když je mříž rozdělena na ionty solvatací ve vodě. |
Proces | |
Energie mříže se vztahuje k vytvoření mříže. | Hydratační energie se týká zničení mříže. |
Energie mříže se týká vytvoření mříže, zatímco hydratační energie se týká zničení mříže. Rozdíl mezi energií mřížky a hydratační energií je, že energie mřížky je množství energie uvolněné, když je mol mříž vytvořen z nekonečně oddělených iontů, zatímco hydratační energie je množství energie uvolněné, když je mříž solvatací ve vodě uvolněna.
1. „Mřížková energie.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. února 2018. K dispozici zde
2. „Mřížová energie: Born-Haberův cyklus.“ Chemistry LibreTexts, Libretexts, 15. února 2017. K dispozici zde
1.'Lattice-enthalpy-NaCl-3D-ionic'By Benjah-bmm27 - vlastní práce, (Public Domain), prostřednictvím Commons Wikimedia
2.'OSC Microbio 00 AA hydration'By CNX OpenStax (CC BY 4.0) přes Commons Wikimedia