Nøkkelforskjell – gitterenergi vs hydreringsenergi
Gitterenergi og hydreringsenergi er to beslektede termer innen termodynamikk. Gitterenergi er mengden energi som frigjøres når et gitter dannes. Hydreringsenergi er energien som frigjøres når gitteret løses opp i vann. Både dannelse og hydrering av et gitter frigjør energi fordi begge prosessene involverer dannelse av kjemisk binding (eller kjemisk interaksjon). Nøkkelforskjellen mellom gitterenergi og hydratiseringsenergi er at gitterenergi er mengden energi som frigjøres når en mol av gitteret dannes fra uendelig separerte ioner, mens hydreringsenergi er mengden energi som frigjøres når et gitter skilles i ioner ved solvasjon i vann.
Hva er gitterenergi?
Gitterenergi er et mål på energien som finnes i krystallgitteret til en forbindelse, som er lik energien som ville blitt frigjort hvis komponentionene ble brakt sammen fra det uendelige. Med andre ord er gitterenergi energien som kreves i dannelsen av en krystall fra fullstendig separerte ioner. Det er svært vanskelig å måle gitterenergien eksperimentelt. Derfor er den utledet teoretisk.
Figur 01: Gitterenergi
Verdien av gitterenergien er alltid en negativ verdi. Det er fordi dannelsen av gitter innebærer dannelse av kjemiske bindinger. Dannelsen av kjemiske bindinger er eksoterme kjemiske reaksjoner, som frigjør energi. Den teoretiske verdien for gitterenergi bestemmes som følger.
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
I hvilken, ΔGU er molar gitterenergi, ΔGH molar gitterentalpi og ΔVmer endringen av volum per mol. P er det ytre trykket. Derfor kan gitterenergi også defineres som arbeidet som må gjøres mot det ytre trykket, s.
Hva er hydreringsenergi?
Hydreringsenergi (eller hydreringsentalpi) er mengden energi som frigjøres når ett mol ioner gjennomgår hydrering. Hydrering er en spesiell type oppløsning av ioner i vann. Ioner kan enten være positivt ladede eller negativt ladede kjemiske arter. Når en fast ionisk forbindelse er oppløst i vann, beveger de ytterste ionene av det faste stoffet seg bort fra det faste stoffet og løses opp i vann. Der er de frigjorte ionene dekket med nærliggende vannmolekyler.
Hydratiseringen av en ionisk forbindelse inkluderer intramolekylære interaksjoner. Dette er ione-dipol-interaksjoner. Entalpi av hydrering eller hydreringsenergien er energien som frigjøres når ioner løses opp i vann. Hydratiseringen er derfor en eksoterm reaksjon. Det er fordi oppløsningen av ioner skaper interaksjoner mellom ioner og vannmolekyler. Dannelse av interaksjoner frigjør energi fordi hydreringen stabiliserer ionene i en vandig løsning.
Figur 02: Hydrering av Na+ og Cl- ioner
Hydreringsenergi er betegnet som Hhyd Når hydreringsenergiene til forskjellige ioner tas i betraktning, avtar verdien av hydreringsenergien med økningen i ionstørrelsen. Det er fordi når ionstørrelsen økes, reduseres elektrontettheten til ionet. Da reduseres også interaksjonen mellom ion- og vannmolekylene, noe som resulterer i redusert hydreringsenergi.
Hva er forholdet mellom gitterenergi og hydreringsenergi?
Oppløsningsenergien er lik summen av gitterenergi og hydreringsenergi. Det er fordi, for å løse opp et gitter i vann, bør gitteret gjennomgå dissosiasjon og hydrering. Gitteret bør forsynes med en mengde energi som kan dissosiere gitteret til ioner. Dette er lik gitterenergien
Hva er forskjellen mellom gitterenergi og hydreringsenergi?
Lattice Energy vs Hydration Energy |
|
| Gitterenergi er et mål på energien som finnes i krystallgitteret til en forbindelse, lik energien som ville blitt frigjort hvis komponentionene ble brakt sammen fra det uendelige. | Hydrering (eller hydreringsentalpi) er mengden energi som frigjøres når ett mol ioner gjennomgår hydrering. |
| Energi | |
| Gitterenergi er mengden energi som frigjøres når en mol av gitteret dannes fra uendelig separerte ioner. | Hydreringsenergi er mengden energi som frigjøres når et gitter separeres til ioner ved solvatisering i vann. |
| Prosess | |
| Gitterenergi er relatert til dannelsen av et gitter. | Hydreringsenergi er relatert til ødeleggelse av et gitter. |
Sammendrag – Lattice Energy vs Hydration Energy
Gitterenergi er relatert til dannelsen av et gitter, mens hydreringsenergi er relatert til ødeleggelsen av et gitter. Forskjellen mellom gitterenergi og hydratiseringsenergi er at gitterenergi er mengden energi som frigjøres når en mol av gitteret dannes fra uendelig separerte ioner, mens hydratiseringsenergi er mengden energi som frigjøres når et gitter separeres til ioner ved solvasjon i vann.
