Энергия гидратации
В химии ( энергия гидратации также энтальпия гидратации ) — это количество энергии, выделяющейся моля ионов одного гидратации при . Энергия гидратации является одним из компонентов количественного анализа сольватации . Это частный случай воды . [1] Значение энергии гидратации является одним из наиболее сложных аспектов структурного прогнозирования. [2] При растворении соли в воде катионы и анионы взаимодействуют с положительными и отрицательными диполями воды. Компромисс этих взаимодействий по сравнению с взаимодействиями внутри кристаллического твердого тела включает энергию гидратации.
Примеры
[ редактировать ]Если энергия гидратации больше энергии решетки , то энтальпия растворения отрицательна ( выделяется тепло ), в противном случае — положительна (тепло поглощается). [3]
Энергию гидратации не следует путать с энергией сольватации , которая представляет собой изменение свободной энергии Гибба (не энтальпии) по мере растворения растворенного вещества в газообразном состоянии. [4] Если энергия сольватации положительна, то процесс сольватации эндергонический ; в противном случае оно эксергонично .
Например, вода нагревается при обработке CaCl 2 (безводный хлорид кальция ) вследствие большой теплоты гидратации. Однако гексагидрат CaCl 2 ·6H 2 O охлаждает воду при растворении. Последнее происходит потому, что энергия гидратации не полностью преодолевает энергию решетки, и остаток приходится брать из воды, чтобы компенсировать потери энергии.
Энергия гидратации газообразного Li + , уже + и Cs + составляют соответственно 520, 405 и 265 кДж/моль. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Пай, Кори К.; Зиглер, Том (1999). «Реализация модели сольватации, подобной проводнику, в рамках функционального пакета плотности Амстердама». Теоретическая химия . 101 (6): 396–408. дои : 10.1007/s002140050457 . S2CID 95376200 .
- ^ «Растворы и теплоты гидратации» . Courses.lumenlearning.com . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ Минкин, Владимир И. (1999). «Словарь терминов, используемых в теоретической органической химии» . Чистая и прикладная химия . 71 (10): 1919–1981. дои : 10.1351/pac199971101919 .