ความแตกต่างที่สำคัญ – Lattice Energy vs Hydration Energy
พลังงานขัดแตะและพลังงานไฮเดรชั่นเป็นคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกันสองคำในอุณหพลศาสตร์ พลังงานขัดแตะคือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อสร้างโครงตาข่าย พลังงานไฮเดรชั่นคือพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อโครงตาข่ายละลายในน้ำ ทั้งการก่อตัวและความชุ่มชื้นของพลังงานที่ปลดปล่อยตาข่ายเนื่องจากกระบวนการทั้งสองเกี่ยวข้องกับการเกิดพันธะเคมี (หรือปฏิกิริยาเคมี) ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานแลตทิซและพลังงานไฮเดรชั่นคือพลังงานแลตทิซคือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อโมลของโครงตาข่ายถูกสร้างขึ้นจากไอออนที่แยกจากกันอย่างไม่สิ้นสุด ในขณะที่พลังงานไฮเดรชั่นคือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อตาข่ายถูกแยกออกเป็นไอออนโดยการละลายใน น้ำ.
Lattice Energy คืออะไร
พลังงานขัดแตะเป็นหน่วยวัดพลังงานที่มีอยู่ในตาข่ายผลึกของสารประกอบ ซึ่งเท่ากับพลังงานที่จะถูกปล่อยออกมาหากไอออนของส่วนประกอบถูกนำมารวมกันจากอนันต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งพลังงานขัดแตะเป็นพลังงานที่จำเป็นในการก่อตัวของคริสตัลจากไอออนที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง การทดลองวัดพลังงานขัดแตะเป็นเรื่องยากมาก ดังนั้นจึงได้มาจากทฤษฎี
รูปที่ 01: Lattice Energy
ค่าพลังงานขัดแตะเป็นค่าลบเสมอ นั่นเป็นเพราะการก่อตัวของโครงตาข่ายเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมี การก่อตัวของพันธะเคมีคือปฏิกิริยาเคมีแบบคายความร้อนซึ่งปล่อยพลังงานค่าทางทฤษฎีสำหรับพลังงานขัดแตะถูกกำหนดดังนี้
ΔGU=ΔGH – p. ΔVm
ซึ่ง ΔGU คือพลังงานกรามขัดแตะ ΔGH เอ็นทาลปีตาข่ายกรามและ ΔVmคือการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรต่อโมล P คือความดันภายนอก ดังนั้นพลังงานขัดแตะสามารถกำหนดเป็นงานที่ต้องทำกับแรงดันภายนอก p.
พลังงานไฮเดรชั่นคืออะไร
พลังงานไฮเดรชั่น (หรือเอนทาลปีของความชุ่มชื้น) คือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อไอออนหนึ่งโมลผ่านความชุ่มชื้น ไฮเดรชั่นเป็นการละลายไอออนชนิดพิเศษในน้ำ ไอออนสามารถเป็นได้ทั้งชนิดเคมีที่มีประจุบวกหรือประจุลบ เมื่อสารประกอบไอออนิกที่เป็นของแข็งละลายในน้ำ ไอออนที่อยู่นอกสุดของของแข็งนั้นจะเคลื่อนออกจากของแข็งและละลายในน้ำ ไอออนที่ปล่อยออกมาจะถูกปกคลุมด้วยโมเลกุลของน้ำที่อยู่ใกล้เคียง
การให้น้ำของสารประกอบไอออนิกรวมถึงปฏิกิริยาภายในโมเลกุลด้วยนี่คือปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับไดโพล เอนทัลปีของไฮเดรชั่นหรือพลังงานไฮเดรตคือพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อไอออนละลายในน้ำ ความชุ่มชื้นจึงเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน นั่นเป็นเพราะการละลายของไอออนทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนกับโมเลกุลของน้ำ การก่อตัวของปฏิกิริยาจะปลดปล่อยพลังงานเนื่องจากความชุ่มชื้นจะทำให้ไอออนเสถียรในสารละลายที่เป็นน้ำ
รูปที่ 02: ไฮเดรชั่นของ Na+ และ Cl- ion
พลังงานไฮเดรชั่นแสดงเป็น Hhyd เมื่อพิจารณาพลังงานความชุ่มชื้นของอิออนต่างๆ ค่าของพลังงานไฮเดรชั่นจะลดลงตามขนาดอิออนที่เพิ่มขึ้น นั่นเป็นเพราะว่าเมื่อขนาดของไอออนเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของไอออนจะลดลง จากนั้นปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับโมเลกุลของน้ำก็ลดลงด้วย ส่งผลให้พลังงานไฮเดรชั่นลดลง
ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแลตทิซกับพลังงานไฮเดรชั่นคืออะไร
พลังงานของการละลายเท่ากับผลรวมของพลังงานขัดแตะและพลังงานความชุ่มชื้น นั่นเป็นเพราะว่า ในการที่จะละลายโครงตาข่ายในน้ำ โครงตาข่ายควรผ่านการแตกตัวและขาดน้ำ โครงตาข่ายควรได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งที่สามารถแยกโครงตาข่ายออกเป็นไอออนได้ นี่เท่ากับพลังงานขัดแตะ
พลังงาน Lattice และพลังงาน Hydration ต่างกันอย่างไร
พลังงานแลตทิซ vs พลังงานไฮเดรชั่น |
|
| พลังงานขัดแตะเป็นหน่วยวัดพลังงานที่มีอยู่ในตาข่ายผลึกของสารประกอบ เท่ากับพลังงานที่จะถูกปล่อยออกมาหากไอออนของส่วนประกอบถูกนำมารวมกันจากอนันต์ | ไฮเดรชั่น (หรือเอนทาลปีของความชุ่มชื้น) คือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อไอออนหนึ่งโมลได้รับความชุ่มชื้น |
| พลังงาน | |
| พลังงานขัดแตะคือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อโมลของตาข่ายก่อตัวขึ้นจากไอออนที่แยกออกจากกันอย่างไม่สิ้นสุด | พลังงานไฮเดรชั่นคือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อตาข่ายถูกแยกออกเป็นไอออนโดยการละลายในน้ำ |
| Process | |
| พลังงานขัดแตะเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของตาข่าย | พลังงานน้ำเกี่ยวข้องกับการทำลายโครงตาข่าย |
สรุป – Lattice Energy vs Hydration Energy
พลังงานขัดแตะเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของตาข่ายในขณะที่พลังงานความชุ่มชื้นเกี่ยวข้องกับการทำลายโครงตาข่าย ความแตกต่างระหว่างพลังงานแลตทิซและพลังงานไฮเดรชั่นคือพลังงานแลตทิซคือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อโมลของโครงตาข่ายถูกสร้างขึ้นจากไอออนที่แยกจากกันอย่างไม่สิ้นสุด ในขณะที่พลังงานไฮเดรชั่นคือปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อตาข่ายถูกแยกออกเป็นไอออนโดยการละลายในน้ำ.