Hilan energia ja nesteytysenergia ovat kaksi toisiinsa liittyvää termiä termodynamiikassa. Hilan energia on energian määrä, joka vapautuu, kun hila muodostuu. Hydrausenergia on energiaa, joka vapautuu, kun hila liukenee veteen. Sekä hilan muodostuminen että hydraatio vapauttavat energiaa, koska molemmat prosessit sisältävät kemiallisen sidoksen (tai kemiallisen vuorovaikutuksen) muodostumisen. avainero hila- ja nesteenergian välillä on se hilaenergia on vapautuneen energian määrä, kun hilan mooli muodostuu äärettömästi eroteltuista ioneista, kun taas hydraatienergia on vapautuneen energian määrää, kun hila erotetaan ioneiksi liuostamalla veteen.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on hilaenergia
3. Mikä on kosteusenergia
4. Hilan energian ja kosteusenergian välinen suhde
5. Vertailu rinnakkain - Hilan energia vs. nesteenergia taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Hilaenergia on yhdisteen kidehilassa olevan energian mitta, joka on yhtä suuri kuin energia, joka vapautuisi, jos komponentti-ionit koottaisiin äärettömyydestä. Toisin sanoen hilaenergia on energiaa, jota tarvitaan kiteen muodostamiseen täysin erotetuista ioneista. Hilan energiaa on erittäin vaikea mitata kokeellisesti. Siksi se on johdettu teoreettisesti.
Kuva 01: Hilan energia
Hilaenergian arvo on aina negatiivinen. Tämä johtuu siitä, että hilan muodostumiseen liittyy kemiallisten sidosten muodostuminen. Kemiallisten sidosten muodostuminen on eksotermisiä kemiallisia reaktioita, jotka vapauttavat energiaa. Hilaenergian teoreettinen arvo määritetään seuraavasti.
ΔGU = AGH - p.AVm
Missä, AGU on molaarisen hilan energia, AGH-molaarisen hilan entalpia ja ΔVm on tilavuuden muutos moolia kohti. P on ulkoinen paine. Siksi hilaenergia voidaan määritellä myös työksi, joka on tehtävä ulkoista painetta vastaan, s.
Hydraation energia (tai hydraation entalpia) on energian määrä, joka vapautuu, kun yksi mooli ioneja hydratoituu. Hydraatio on erityinen ionien liukeneminen veteen. Ionit voivat olla joko positiivisesti varautuneita tai negatiivisesti varautuneita kemiallisia lajeja. Kun kiinteä ioniyhdiste liuotetaan veteen, kyseisen kiinteän aineen uloimmat ionit siirtyvät pois kiinteästä aineesta ja liukenevat veteen. Siellä vapautuneet ionit peitetään viereisillä vesimolekyyleillä.
Ioniyhdisteen hydraatio sisältää molekyylinsisäiset vuorovaikutukset. Nämä ovat ionidipoli-vuorovaikutuksia. Hydraation entalpia tai nesteenergia on energiaa, joka vapautuu, kun ionit liukenevat veteen. Hydraus on siis eksoterminen reaktio. Tämä johtuu siitä, että ionien liukeneminen luo vuorovaikutuksia ionien ja vesimolekyylien välillä. Vuorovaikutusten muodostuminen vapauttaa energiaa, koska hydraatio stabiloi ioneja vesiliuoksessa.
Kuvio 02: Na +: n ja Cl-ionien hydratointi
Hydrausenergiaa merkitään nimellä Hhyd. Kun tarkastellaan erilaisten ionien hydraatioenergioita, hydraatioenergian arvo laskee ionin koon kasvaessa. Tämä johtuu siitä, että kun ionista kokoa kasvatetaan, ionin elektronitiheys vähenee. Sitten myös ioni- ja vesimolekyylien välinen vuorovaikutus vähenee, mikä johtaa vähentyneeseen hydraatienergiaan.
Hilan energia vs. kosteusenergia | |
Hilan energia on yhdisteen kidehilassa olevan energian mitta, joka on yhtä suuri kuin energia, joka vapautuisi, jos komponentti-ionit koottaisiin äärettömyydestä. | Hydraatio (tai hydraation entalpia) on vapautuneen energian määrä, kun yksi mooli ioneja hydratoituu. |
energia | |
Hilan energia on hiukan vapautuneen energian määrä, kun hilan mooli muodostuu äärettömästi erotuneista ioneista. | Hydraatioenergia on vapautuneen energian määrä, kun hila jaetaan ioneiksi veteen liuottamalla. |
Käsitellä asiaa | |
Hilan energia liittyy hilan muodostumiseen. | Hydraatioenergia liittyy hilan tuhoutumiseen. |
Hilan energia liittyy hilan muodostumiseen, kun taas nesteenergia liittyy hilan tuhoutumiseen. Hilaenergian ja hydraatienergian välinen ero on siinä, että hilaenergia on vapautuneen energian määrä, kun hilan mooli muodostuu äärettömästi erotettavista ioneista, kun taas hydraatienergia on vapautuneen energian määrää, kun hila erotetaan ioneiksi vedessä liuottamalla..
1. ”Hilan energia”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. helmikuuta 2018. Saatavilla täältä
2. ”Hilan energia: Born-Haber-sykli.” Kemia LibreTexts, Libretexts, 15. helmikuuta 2017. Saatavilla täältä
1.'Lattice-entalpia-NaCl-3D-ionic'By Benjah-bmm27 - Oma työ, (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta
2.'OSC Microbio 00 AA -hydraatio'By CNX OpenStax (CC BY 4.0) Commons Wikimedian kautta