Võre energia ja hüdratsioonienergia on termodünaamikas kaks omavahel seotud terminit. Võre energia on energia hulk, mis vabaneb võre moodustumisel. Hüdratsioonienergia on energia, mis vabaneb, kui võre lahustub vees. Nii võre moodustumine kui ka hüdraatumine vabastavad energiat, kuna mõlemad protsessid hõlmavad keemilise sideme (või keemilise koostoime) moodustumist. võtme erinevus võre ja hüdratsioonienergia vahel on see võreenergia on energia hulk, mis vabaneb, kui võre mool moodustub lõpmatult eraldatud ioonidest, samal ajal kui hüdratsioonienergia on energia hulk, mis vabaneb, kui võre lahustatakse vees lahustamisel ioonideks.
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on võre energia
3. Mis on hüdratsioonienergia
4. Võre energia ja hüdratsioonienergia seos
5. Kõrvuti võrdlus - võre energia vs hüdratsioonienergia tabelina
6. Kokkuvõte
Võre energia on ühendi kristallvõres sisalduva energia suurus, mis on võrdne energiaga, mis vabaneks, kui komponendiioonid koondataks lõpmatusest. Teisisõnu - võreenergia on energia, mis on vajalik kristalli moodustamiseks täielikult eraldatud ioonidest. Võre energiat on eksperimentaalselt väga raske mõõta. Seega tuletatakse see teoreetiliselt.
Joonis 01: võre energia
Võre energia väärtus on alati negatiivne. Seda seetõttu, et võre moodustumine hõlmab keemiliste sidemete moodustumist. Keemiliste sidemete moodustumine on eksotermilised keemilised reaktsioonid, mis vabastavad energiat. Võre energia teoreetiline väärtus määratakse järgmiselt.
ΔGU = ΔGH - p.AVm
Milles ΔGU on võre molaarne energia, ΔGH-molaarvõre entalpia ja ΔVm on mahu muutus mooli kohta. P on väline rõhk. Seetõttu võib võreenergiat määratleda ka tööna, mida tuleb teha välise rõhu vastu, lk.
Hüdratsioonienergia (või hüdratsiooni entalpia) on energiakogus, mis vabaneb, kui hüdreerub üks mool ioone. Hüdratsioon on ioonide lahustumise eriliik vees. Ioonid võivad olla kas positiivselt või negatiivselt laetud keemilised ühendid. Kui tahke ioonne ühend lahustatakse vees, eemalduvad selle tahke aine välised ioonid tahkisest ja lahustatakse vees. Seal kaetakse vabanenud ioonid naaberveemolekulidega.
Ioonse ühendi hüdratsioon hõlmab molekulaarset interaktsiooni. Need on ioon-dipoolide interaktsioonid. Hüdratsiooni entalpia ehk hüdratsioonienergia on energia, mis vabaneb, kui ioonid lahustatakse vees. Hüdratsioon on seega eksotermiline reaktsioon. Seda seetõttu, et ioonide lahustumine loob ioonide ja veemolekulide vastastikmõjusid. Interaktsioonide teke vabastab energiat, kuna hüdratsioon stabiliseerib ioonid vesilahuses.
Joonis 02: Na + ja kloonide hüdraatimine
Hüdratsioonienergiat tähistatakse kui Hhüd. Kui arvestada erinevate ioonide hüdratsioonienergiaid, siis ioonide suuruse suurenemisega väheneb hüdratsioonienergia väärtus. Seda seetõttu, et ioonide suuruse suurenemisel väheneb iooni elektrontihedus. Siis väheneb ka ioonide ja veemolekulide vastastikmõju, mille tulemuseks on vähenenud hüdratsioonienergia.
Võre energia vs hüdratsioonienergia | |
Võre energia on ühendi kristallvõres sisalduva energia suurus, mis on võrdne energiaga, mis vabaneks, kui komponendiioonid koondataks lõpmatusest. | Hüdratsioon (või hüdratsiooni entalpia) on ühe mooli ioonide hüdreerimisel vabanev energiakogus. |
Energia | |
Võre energia on energia hulk, mis vabaneb, kui võre mool moodustub lõpmatult eraldatud ioonidest. | Hüdratsioonienergia on energia hulk, mis vabaneb, kui võre jaotatakse vees lahustamisel ioonideks. |
Protsess | |
Võre energia on seotud võre moodustumisega. | Hüdratsioonienergia on seotud võre hävimisega. |
Võre energia on seotud võre moodustumisega, hüdratsioonienergia on aga võre hävitamisega. Võre energia ja hüdratsioonienergia erinevus seisneb selles, et võre energia on energia hulk, mis vabaneb siis, kui võre mool moodustub lõpmatult eraldatud ioonidest, samal ajal kui hüdratsioonienergia on energia hulk, mis vabaneb, kui sõrestik lahustatakse vees ioonideks..
1. “Võre energia”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. veebruar 2018. Saadaval siin
2. “Võre energia: sündinud Haberi tsükkel.” Keemia LibreTexts, Libretexts, 15. veebruar 2017. Saadaval siin
1.'Lattice-entalpia-NaCl-3D-ionic'By Benjah-bmm27 - Oma töö, (avalikus omanduses), Commonsis Wikimedia
2.'OSC Microbio 00 AA hüdratsioon'ByXX OpenStax (CC BY 4.0) kaudu Commons Wikimedia