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Energía de hidratación

En química , la energía de hidratación (también entalpía de hidratación ) es la cantidad de energía liberada cuando un mol de iones se hidrata . La energía de hidratación es un componente en el análisis cuantitativo de la solvatación . Es un caso especial del agua . [1] El valor de las energías de hidratación es uno de los aspectos más desafiantes de la predicción estructural. [2] Al disolver una sal en agua, los cationes y aniones interactúan con los dipolos positivos y negativos del agua. La compensación de estas interacciones frente a las del sólido cristalino comprende la energía de hidratación.

Ejemplos

Si la energía de hidratación es mayor que la energía reticular , entonces la entalpía de la solución es negativa ( se libera calor ), en caso contrario es positiva (se absorbe calor). [3]

La energía de hidratación no debe confundirse con la energía de solvatación, que es el cambio en la energía libre de Gibb (no la entalpía) a medida que se disuelve el soluto en estado gaseoso. [4] Si la energía de solvatación es positiva, entonces el proceso de solvatación es endergónico ; en caso contrario, es exergónico .

Por ejemplo, el agua se calienta cuando se trata con CaCl 2 ( cloruro de calcio anhidro ) como consecuencia del gran calor de hidratación. Sin embargo, el hexahidrato, CaCl 2 ·6H 2 O, enfría el agua al disolverse. Esto último ocurre porque la energía de hidratación no supera completamente la energía reticular y el resto debe tomarse del agua para compensar la pérdida de energía.

Las energías de hidratación de los gases Li + , Na + y Cs + son respectivamente 520, 405 y 265 kJ/mol. [1]

Ver también


Referencias

  1. ^ ab Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ Pye, Cory C.; Ziegler, Tom (1999). "Una implementación del modelo de solvatación de detección similar a un conductor dentro del paquete funcional de densidad de Amsterdam". Cuentas de Química Teórica . 101 (6): 396–408. doi :10.1007/s002140050457. S2CID  95376200.
  3. ^ "Soluciones y Calores de Hidratación". cursos.lumenlearning.com . Consultado el 12 de enero de 2022 .
  4. ^ Minkin, Vladimir I. (1999). "Glosario de términos utilizados en química orgánica teórica". Química Pura y Aplicada . 71 (10): 1919-1981. doi : 10.1351/pac199971101919 .