Diferença Entre Energia De Solvatação E Energia De Rede

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 08:41

Diferença Chave - Energia de Solvação vs Energia de Rede

A energia de solvatação é a mudança na energia de Gibbs de um solvente quando um soluto é dissolvido naquele solvente. A energia da rede é a quantidade de energia liberada durante a formação de uma rede a partir de íons ou a quantidade de energia necessária para quebrar uma rede. A principal diferença entre a energia de solvatação e a energia da rede é que a energia de solvatação dá a mudança de entalpia ao dissolver um soluto em um solvente, enquanto a energia da rede dá a mudança de entalpia quando da formação (ou quebra) de uma rede.

CONTEÚDO

1. Visão geral e diferença-chave

2. O que é energia de Solvação

3. O que é energia de rede

4. Comparação lado a lado - Energia de Solvação vs Energia de rede em forma tabular

5. Resumo

O que é energia de solução?

A energia de solvatação é a mudança na energia de Gibbs quando um íon ou molécula é transferido do vácuo (ou da fase gasosa) para um solvente. A solvatação é a interação entre um solvente e moléculas ou íons de um soluto. O soluto é o composto que será dissolvido no solvente. Alguns solutos são compostos de moléculas, enquanto outros contêm íons.

A interação entre o solvente e as partículas de soluto determina muitas das propriedades de um soluto. Ex: solubilidade, reatividade, cor, etc. Durante o processo de solvatação, as partículas de soluto são circundadas por moléculas de solvente formando complexos de solvatação. Quando o solvente envolvido nessa solvatação é a água, o processo é denominado hidratação.

Diferentes tipos de ligações e interações químicas são formadas durante o processo de solvatação; ligações de hidrogênio, interações íon-dipolo e forças de Van der Waal. Propriedades complementares do solvente e do soluto determinam a solubilidade de um soluto em um solvente. Por exemplo, a polaridade é um fator importante que determina a solubilidade de um soluto em um solvente. Os solutos polares se dissolvem bem em solventes polares. Os solutos não polares se dissolvem bem em solventes não polares. Mas a solubilidade de solutos polares em solventes não polares (e vice-versa) é pobre.

Figura 01: Solvação de um cátion de sódio em água

Quando se trata de termodinâmica, a solvatação é possível (espontânea) apenas se a energia de Gibbs da solução final for menor do que as energias de Gibbs individuais de solvente e soluto. Portanto, a energia livre de Gibbs deve ser um valor negativo (a energia livre de Gibbs do sistema deve ser diminuída após a formação da solução). A solvatação inclui diferentes etapas com diferentes energias.

1. Formação de uma cavidade de solvente para abrir espaço para solutos. Isso é termodinamicamente desfavorável porque quando as interações entre a molécula do solvente diminuem e a entropia diminui.
2. A separação da partícula de soluto da massa também é termodinamicamente desfavorável. Isso ocorre porque as interações soluto-soluto são diminuídas.
3. As interações solvente-soluto ocorrem quando o soluto entra na cavidade do solvente é termodinamicamente favorável.

A energia de solvatação também é conhecida como entalpia de solvatação. É útil explicar a dissolução de alguns reticulados em solventes, enquanto outros reticulados não. A mudança de entalpia da solução é a diferença entre as energias de liberação de um soluto do volume e combinação de soluto com solvente. Se um íon tiver um valor negativo para a mudança de entalpia da solução, isso indica que o íon tem maior probabilidade de se dissolver naquele solvente. Um valor positivo alto indica que o íon tem menos probabilidade de se dissolver.

O que é a energia da rede?

A energia da rede é uma medida da energia contida na rede cristalina de um composto, igual à energia que seria liberada se os íons componentes fossem reunidos do infinito. A energia da rede de um composto também pode ser definida como a quantidade de energia necessária para quebrar um sólido iônico em seus átomos na fase gasosa.

Os sólidos iônicos são compostos muito estáveis devido às entalpias de formação de moléculas iônicas junto com a estabilidade devido à energia de rede da estrutura sólida. Mas a energia da rede não pode ser medida experimentalmente. Portanto, um ciclo de Born-Haber é usado para determinar a energia da rede de sólidos iônicos. Existem vários termos que precisam ser compreendidos antes de traçar um ciclo de Born-Haber.

1. Energia de ionização - A quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro no gás
2. Afinidade do elétron - A quantidade de energia que é liberada quando um elétron é adicionado a um átomo neutro no gás
3. Energia de dissociação - A quantidade de energia necessária para quebrar um composto em átomos ou íons.
4. Energia de sublimação - A quantidade de energia necessária para converter um sólido em seu vapor
5. O calor de formação - A mudança na energia quando um composto é formado a partir de seus elementos.
6. Lei de Hess - Uma lei que afirma que a mudança geral na energia de um determinado processo pode ser determinada dividindo o processo em diferentes etapas.

Figura 02: O ciclo de Born-Haber para a formação de fluoreto de lítio (LiF)

O ciclo de Born-Haber pode ser dado pela seguinte equação.

Calor de formação = calor de atomização + Energia de dissociação + soma de energias de ionização + soma de afinidades eletrônicas + energia de rede

Então, a energia da rede de um composto pode ser obtida reorganizando esta equação como segue.

Energia da rede = calor de formação - {calor de atomização + energia de dissociação + soma das energias de ionização + soma das afinidades eletrônicas}

Qual é a diferença entre a energia de solvatação e a energia da rede?

Artigo Diff meio antes da tabela

Energia de Solvação vs Energia de Malha
A energia de solvatação é a mudança na energia de Gibbs quando um íon ou molécula é transferido do vácuo (ou da fase gasosa) para um solvente.	A energia da rede é uma medida da energia contida na rede cristalina de um composto, igual à energia que seria liberada se os íons componentes fossem reunidos do infinito.
Princípio
A energia de solvatação dá a mudança de entalpia ao dissolver um soluto em um solvente.	A energia da rede fornece a mudança de entalpia durante a formação (ou quebra) de uma rede.

Resumo - Energia de Solvação vs Energia de Malha

Energia de solvatação é a mudança de entalpia de um sistema durante a solvatação de um soluto em um solvente. A energia da rede é a quantidade de energia liberada durante a formação de uma rede ou a quantidade de energia necessária para quebrar uma rede. A diferença entre a energia de solvatação e a energia de rede é que a energia de solvatação dá a mudança de entalpia ao dissolver um soluto em um solvente, enquanto a energia de rede dá a mudança de entalpia quando da formação (ou quebra) de uma rede.