Εφαρμογή Ενθαλπίας Ενυδάτωσης

Η ενθαλπία ενυδάτωσης είναι η ποσότητα ενέργειας που παράγεται όταν 1 mol αέριων ιόντων αναμιγνύεται με H2O για να παραχθούν ενυδατωμένα ιόντα. Η ενέργεια ενυδάτωσης είναι ένα σημαντικό συστατικό στη σύντομη ανάλυση της διαλυτοποίησης. Όταν το αλάτι διαλύεται στο H2O (νερό), τα κορυφαία ιόντα αποσπώνται από το πλέγμα του και καλύπτονται από τα μόρια του νερού γύρω τους. Το αλάτι είναι υδατοδιαλυτό εάν η τιμή ενυδάτωσης είναι ίση ή καλύτερη από την ενέργεια του πλέγματος.

Ενθαλπία ενυδάτωσης στοιχείων

Η ενθαλπία ενυδάτωσης είναι ανάλογη με την πυκνότητα φορτίου των ιόντων. Η πυκνότητα φορτίου των μικρότερων ιόντων είναι μεγαλύτερη. Ως εκ τούτου, η ενθαλπία ενυδάτωσης μικρότερων ιόντων είναι υψηλότερη. Η ελκτική δύναμη μεταξύ του ιόντος και του άκρου του πολικού νερού αυξάνεται καθώς αυξάνεται η πυκνότητα του φορτίου. Τα μικρότερα ιόντα έχουν μεγαλύτερη τιμή ενθαλπίας ενυδάτωσης λόγω αυτού. Τα αλκαλικά μέταλλα ήταν πολύ ενυδατωμένα και ο βαθμός ενυδάτωσης μειώνεται καθώς μετακινείστε στην ομάδα.

Γράψτε την εφαρμογή της ενθαλπίας ενυδάτωσης

Η αντίδραση νερού και τσιμέντου είναι μία χρήση της ενθαλπίας της ενυδάτωσης. Επειδή η διαδικασία είναι εξώθερμη, απελευθερώνεται πολλή θερμότητα. Η θερμότητα που εκπέμπεται σε μαζικές κατασκευές όπως φράγματα και άλλες κατασκευές γίνεται σημαντική. Μεγάλες ποσότητες τσιμέντου χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τεράστιων τσιμεντόλιθων. Η θερμότητα παράγεται κατά τη διαδικασία πήξης. Οι εξωτερικές άκρες του τούβλου ψύχονται πιο γρήγορα από το εσωτερικό, με αποτέλεσμα μια διαβάθμιση θερμοκρασίας στο τούβλο που μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές και δομική αστοχία. Για να αποφευχθεί αυτή η πρόκληση, οι τύποι τσιμέντου χαμηλής θερμότητας, το τσιμέντο που περιέχει ποζολανικά πρόσμικτα όπως η ιπτάμενη τέφρα ή η σκωρία και το σκυρόδεμα που παρασκευάζεται με πάγο αντί για νερό, προτιμώνται για τεράστια κατασκευή.

Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το μέγεθος της ενθαλπίας ενυδάτωσης;

Η δύναμη έλξης είναι γενικά υψηλή στην περίπτωση των μικρότερων ιόντων. Οι ενθαλπίες ενυδάτωσης, για παράδειγμα, μειώνονται καθώς προχωράμε προς τα κάτω στον περιοδικό πίνακα. Το μικρό ιόν λιθίου έχει την υψηλότερη ενθαλπία ενυδάτωσης στην Ομάδα 1 του περιοδικού πίνακα, ενώ το μικρότερο ιόν φθορίου έχει τη μέγιστη ενθαλπία ενυδάτωσης στην Ομάδα 7. Καθώς τα ιόντα μεγαλώνουν, η ενθαλπία ενυδάτωσης μειώνεται και στις δύο ομάδες.

Ένας άλλος κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει την ενθαλπία ενυδάτωσης των στοιχείων είναι η ιοντική ακτίνα. Καθώς μειώνουμε την ακτίνα του ιόντος, το ΔHhydθ γίνεται πιο εξώθερμο. Σε μικρά στοιχεία, η πυκνότητα φορτίου είναι εξαιρετικά υψηλή, καθιστώντας την έλξη ιόντων-διπόλου ισχυρότερη μεταξύ ιόντων και μορίων νερού στο διάλυμα. Το σύστημα ενυδατώνεται, λόγω του οποίου απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, έγινε πιο εξώθερμος.

Το φορτίο του ιόντος είναι ευθέως ανάλογο με τη δύναμη έλξης μεταξύ τους, δηλ. η έλξη έγινε ισχυρότερη με την αύξηση του φορτίου. Για παράδειγμα, τα ιόντα της Ομάδας 2 (όπως το Mg2+) έχουν σημαντικά μεγαλύτερες ενθαλπίες ενυδάτωσης από τα ιόντα της Ομάδας 1 (Na+).

Συμπέρασμα

Όλοι γνωρίζουμε καλά τον όρο ενθαλπία ενυδάτωσης. Η ενθαλπία ενυδάτωσης είναι η ποσότητα ενέργειας που παράγεται όταν 1 (ένα) mole των αερίων ιόντων αναμειγνύεται με H2O (νερό) για να παραχθούν ενυδατωμένα ιόντα. Η ενέργεια ενυδάτωσης είναι ένα σημαντικό συστατικό στη σύντομη ανάλυση της διαλυτοποίησης. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές της ενθαλπίας ενυδάτωσης και η πιο κρίσιμη εφαρμογή της ενθαλπίας ενυδάτωσης είναι η αντίδραση του νερού και το τσιμέντο είναι μία χρήση της ενθαλπίας ενυδάτωσης.