Energi hidrasi

The energi hidrasi , proses termodinamika milik solusi senyawa ionik. Ketika kita menemukan larutan berair, ion dikelilingi oleh molekul air polar. Sebuah bola hidrasi utama molekul air (biasanya enam) mengelilingi kation, dengan sebagian atom oksigen negatif menghadap kation. Demikian pula, anion dikelilingi oleh molekul air , dengan sebagian atom hidrogen positif menghadap anion. Di luar lapisan pertama molekul air, kita menemukan lapisan lain dari molekul air yang berorientasi. Jumlah total molekul air yang mengelilingi ion disebut bilangan hidrasi.

Ion yang lebih kecil, dan yang memiliki muatan lebih tinggi, memiliki jumlah molekul air yang lebih banyak di bidang hidrasi daripada ion yang lebih besar dan bahkan lebih sedikit. Sebagai konsekuensi dari fakta ini, ukuran efektif ion terhidrasi dalam larutan dapat menjadi sangat berbeda dari fase padat. Misalnya, ukuran kecil dari ion kalium terhidrasi yang memungkinkannya untuk dengan mudah melintasi membran biologis, sedangkan ion natrium terhidrasi, yang lebih besar, tidak melakukannya dengan mudah.

Pembentukan interaksi ion-dipol dalam ion terhidrasi sangat eksotermik. Nilai entalpi hidrasinya juga tergantung pada muatan yang dimilikinya, serta ukuran ion, dengan kata lain, kerapatan muatan. Ada korelasi kuat antara entalpi hidrasi dan kerapatan muatan ketika kita berbicara tentang deret kation isoelektronik.

The hidrasi entropi juga negatif, terutama karena molekul air yang mengelilingi ion berada dalam keadaan yang lebih memerintahkan daripada mereka akan memiliki sebagai molekul air-jenis bebas. Dalam kasus kation berukuran kecil dan dengan muatan yang lebih besar, seperti magnesium dan aluminium, misalnya, bola hidrasi lebih besar daripada natrium dan, oleh karena itu, molekul air memiliki tingkat keteraturan yang tinggi di sekitar dua kation terhidrasi terbesar. kation. Dengan kation-kation ini, proses hidrasi membawa serta penurunan entropi yang lebih dari cukup.

Ada perubahan energi dalam proses pelarutan, sehingga kita dapat menggunakan proses pelarutan natrium klorida sebagai contoh untuk menggambarkan siklus entalpi disolusi. Tetapi pertama-tama perlu menguapkan jaringan:

NaCl (s) → Na + (g) + Cl- (g); Hº = + 788 kJ.mol-1

Ion-ion tersebut kemudian terhidrasi:

Na + (g) → Na + (aq); Hº = – 406 kJ.mol-1
Cl- (g) → Cl- (aq); Hº = – 378 kJ.mol-1

Oleh karena itu, perubahan entalpi DHº dari proses disolusi adalah:

(+788) + (-406) + (-378) = +4 kJ.mol-1

Scroll to Top