 Năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa là hai thuật ngữ liên quan đến nhiệt động lực học. Năng lượng mạng là lượng năng lượng được giải phóng khi một mạng được hình thành. Năng lượng hydrat hóa là năng lượng được giải phóng khi mạng tinh thể hòa tan trong nước. Cả sự hình thành và hydrat hóa của một năng lượng giải phóng mạng vì cả hai quá trình đều liên quan đến sự hình thành liên kết hóa học (hoặc tương tác hóa học). Các sự khác biệt chính giữa năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa là Năng lượng mạng là lượng năng lượng được giải phóng khi một mol của mạng được hình thành từ các ion tách vô hạn trong khi năng lượng hydrat là lượng năng lượng được giải phóng khi một mạng được tách thành các ion bằng cách hòa tan trong nước. Show NỘI DUNG1. Tổng quan và sự khác biệt chính2. Năng lượng mạng là gì3. Năng lượng hydrat hóa là gì4. Mối quan hệ giữa năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa5. So sánh cạnh nhau - Năng lượng mạng so với năng lượng hydrat hóa ở dạng bảng 6. Tóm tắt Năng lượng mạng là gì?Năng lượng mạng tinh thể là thước đo năng lượng chứa trong mạng tinh thể của hợp chất, tương đương với năng lượng sẽ được giải phóng nếu các ion thành phần được kết hợp từ vô cực. Nói cách khác, năng lượng mạng là năng lượng cần thiết trong quá trình hình thành tinh thể từ các ion tách biệt hoàn toàn. Rất khó để đo năng lượng mạng tinh thể bằng thực nghiệm. Do đó, nó có nguồn gốc về mặt lý thuyết. Hình 01: Năng lượng mạng Giá trị của năng lượng mạng luôn là giá trị âm. Đó là bởi vì sự hình thành mạng tinh thể liên quan đến sự hình thành các liên kết hóa học. Sự hình thành các liên kết hóa học là các phản ứng hóa học tỏa nhiệt, giải phóng năng lượng. Giá trị lý thuyết cho năng lượng mạng được xác định như sau. ΔGU =GH - p.ΔVm Trong đó,GU là năng lượng mạng tinh thể mol, ΔGMạng mol mol entanpy và ΔVm là sự thay đổi thể tích trên mỗi mol. P là áp suất bên ngoài. Do đó, năng lượng mạng tinh thể cũng có thể được định nghĩa là công việc phải được thực hiện chống lại áp lực bên ngoài, p. Năng lượng hydrat hóa là gì?Năng lượng hydrat hóa (hay entanpy của hydrat hóa) là lượng năng lượng được giải phóng khi một mol ion trải qua quá trình hydrat hóa. Hydrat hóa là một loại hòa tan đặc biệt của các ion trong nước. Các ion có thể là các loại hóa chất tích điện dương hoặc tích điện âm. Khi một hợp chất ion rắn hòa tan trong nước, các ion ngoài cùng của chất rắn đó sẽ di chuyển ra khỏi chất rắn và bị hòa tan trong nước. Ở đó, các ion được giải phóng được bao phủ bởi các phân tử nước lân cận. Sự hydrat hóa của một hợp chất ion bao gồm các tương tác nội phân tử. Đây là những tương tác ion-lưỡng cực. Entanpi của hydrat hóa hoặc năng lượng hydrat hóa là năng lượng được giải phóng khi các ion bị hòa tan trong nước. Do đó hydrat hóa là một phản ứng tỏa nhiệt. Đó là bởi vì sự hòa tan của các ion tạo ra sự tương tác giữa các ion và phân tử nước. Sự hình thành các tương tác giải phóng năng lượng vì hydrat hóa ổn định các ion trong dung dịch nước. Hình 02: Sự hydrat hóa các ion Na + và Cl- Năng lượng hydrat hóa được ký hiệu là Hthủy. Khi năng lượng hydrat hóa của các ion khác nhau được xem xét, giá trị của năng lượng hydrat hóa sẽ giảm khi tăng kích thước ion. Đó là bởi vì, khi kích thước ion tăng lên, mật độ electron của ion bị giảm. Sau đó, sự tương tác giữa các phân tử ion và nước cũng bị giảm dẫn đến năng lượng hydrat hóa giảm. Mối quan hệ giữa năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa là gì?
Sự khác biệt giữa năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa là gì?
Tóm lược - Lưới Năng lượng vs năng lượng hydrat hóaNăng lượng mạng liên quan đến sự hình thành mạng tinh thể trong khi năng lượng hydrat hóa liên quan đến sự phá hủy của mạng tinh thể. Sự khác biệt giữa năng lượng mạng và năng lượng hydrat hóa là năng lượng mạng là lượng năng lượng được giải phóng khi một mol của mạng được hình thành từ các ion tách biệt vô hạn trong khi năng lượng hydrat hóa là lượng năng lượng được giải phóng khi một mạng tinh thể được tách ra trong nước. Tài liệu tham khảo:1. Năng lượng mạng tinh thể. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 tháng 2 năm 2018. Có sẵn tại đây Hình ảnh lịch sự:1.'Lattice-enthalpy-NaCl-3D-ionic'By Stewah-bmm27 - Công việc riêng, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia Save the publication to a stack Like to get better recommendations The publisher does not have the license to enable download
+Na(k) – e → Na (k) ∆H3 = +495,8 kJ/mol.–Cl(k) + e → Cl (k) ∆H4 = –348,8 kJ/mol∆H(C) = 147,0 kJ⇒ Năng lượng mạng tinh thể muối ăn:∆H(A)= ∆H+ ∆H+ ∆H(B)(C)(D)⇒ ∆H= –785,3 kJ/mol(D)→ Năng lượng mạng tinh thể muối ăn: 785,3 kJ/mol.⇒ VD2: Tính năng lượng mạng tinh thể Uo của CaCl2 biết:SCa = 192,0 kJ/mol; I1(Ca) = 600,0 kJ/mol ;I2(Ca) = 1145,0 kJ/mol; DCl – Cl = 243,0 kJ/mol;ECl = –364,0 kJ/mol và∆H= –795,0 kJ/mol.S: entalpi thăng hoaI: năng lượng ion hóaOD: nănglượng phân li liên kếtoK CaClthể)2 tinhE: Ái 298lựcvớielectron Giải:Theo chu trình Born – HaberCa(r) +SCl2(k)o∆HCaCl2DCa(k)2Cl(k)I1+Ca (k)2EI2Uo2+–Ca (k) + 2Cl (k)O∆Ho298 K CaCl2 tinh thể)O⇒ Uo = ∆H298 KoCaCl2 tinh thể)= S + I + I + D + 2E + U1 2o– (S + I + I + D + 2E )1 2= –795,0 – (192,0 + 600,0 + 1145,0 + 243,0 – 2.364,0)Uo= –2247 kJ/mol VD3: Tính năng lượng tạo thành mạng tinh thể của ion CaF2 từ các dữ kiện:Entalpi tạo thành tiêu chuẩn của CaF2 (r) = –1219,6 KJ mol–1.Entalpi thăng hoa của của Ca (r): +179,3 KJ mol–1Năng lượng phân li liên kết F2 ( k): +139 KJ mol–1.Năng lượng ion hóa của Ca: I1 + I2 = +1731 KJ mol–1.Ái lực với electron của Flo: E = – 327,9 KJ mol–1. Giải:Ta có sơ đồ:– 1219,6Ca(r)+F2(k)CaF2(r)+139U2 x –327,92F(k)+179,3–2F (k)++1731Ca(k)Ca2+Áp dụng định luật Hess:–1219,6 = +179,3 + 139 + 1731 + 2(–327,9) + U⇒ U = –2613,1 KJ mol–1.(k) Tính năng lượng tạo thành mạng tinh thể của ion MgS từ các dữ kiện:VD4:Entalpi tạo thành tiêu chuẩn của MgS (r) = –343,9 KJ mol–1.Entalpi thăng hoa của của Mg (r): +152,7 KJ mol–1.Năng lượng phân li cho 1 mol nguyên tử lưu huỳnh: +557,3 KJ mol–1.Năng lượng ion hóa của Mg: I1 + I2 = +2178,2 KJ mol–1.Ái lực với electron của lưu huỳnh: E1 + E2 = –302,9 KJ mol–1. Giải: Ta có sơ đồ:Mg(r)+– 343,91/8 S8(r)MgS (r)+557,3U–302,9S(k)+152,7S2–(k)++2178,2Mg(k)Mg2+(k)Áp dụng định luật Hess:–343,9 = +152,7 + 557,3 – 302,9 + +2178,2 + U⇒ U = –2929,2 KJ mol–1. |
