Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wanneer is roosterergie groter dan hydratatie -energie?

Roosterergie is groter dan hydratatie -energie wanneer de verbinding onoplosbaar is in water .

Dit is waarom:

* Roosterergie: Dit is de energie die nodig is om één mol van een vaste ionische verbinding in zijn gasvormige ionen uit elkaar te breken. Het is een maat voor de sterkte van de elektrostatische aantrekkingskracht tussen de ionen in het kristalrooster.

* Hydratatie -energie: Dit is de energie die vrijkomt wanneer één mol gasvormige ionen in water wordt opgelost om gehydrateerde ionen te vormen. Het vertegenwoordigt de sterkte van de aantrekkingskracht tussen de ionen en de watermoleculen.

Wanneer een verbinding onoplosbaar is in water:

* De roosterergie is sterk genoeg om de hydratatie -energie te overwinnen.

* De ionen worden zo strak bij elkaar gehouden in het kristalrooster dat de watermoleculen ze niet effectief uit elkaar kunnen breken en gehydrateerde ionen kunnen vormen.

Voorbeelden:

* zilveren chloride (AGCL): Ondanks dat hij een hoge hydratatie-energie heeft voor zowel Ag+ als clionen, is AGCL onoplosbaar in water omdat de roosterergie nog hoger is.

* bariumsulfaat (Baso4): Dit is een ander voorbeeld van een verbinding met een hoge roosterergie en lage oplosbaarheid in water.

Wanneer een verbinding oplosbaar is in water:

* De hydratatie -energie is groter dan de roosterergie.

* Watermoleculen kunnen de ionen in het kristalrooster effectief breken, die gehydrateerde ionen vormen en de verbinding oplossen.

Uitzonderingen:

Hoewel over het algemeen waar, zijn er enkele uitzonderingen op deze regel. In zeldzame gevallen kan een verbinding oplosbaar zijn, zelfs als zijn roosterergie hoger is dan zijn hydratatie -energie. Dit kan optreden als gevolg van factoren zoals:

* Entropische effecten: De toename van entropie (stoornis) bij oplossing kan bijdragen aan oplosbaarheid, zelfs als de enthalpie verandering ongunstig is.

* Complexe vorming: De ionen kunnen complexen vormen met watermoleculen, wat verder bijdraagt ​​aan hun oplosbaarheid.

Samenvattend: De balans tussen roosterergie en hydratatie -energie bepaalt de oplosbaarheid van een ionische verbinding. Wanneer roosterergie groter is, is de verbinding waarschijnlijk onoplosbaar en wanneer hydratatie -energie groter is, is de verbinding waarschijnlijk oplosbaar.