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化学において、水和エネルギー（水和エンタルピーとも呼ばれる）は、1モルのイオンが水和するときに放出されるエネルギーの量である。水和エネルギーは、溶媒和の定量分析における1つの要素である。これは水の特別なケースである。[1]水和エネルギーの値は、構造予測の最も困難な側面の1つである。[2]塩を水に溶かす と、陽イオンと陰イオンは水の正および負の双極子と相互作用する。これらの相互作用と結晶固体内の相互作用とのトレードオフが水和エネルギーを構成する。
例
水和エネルギーが格子エネルギーよりも大きい場合、溶解エンタルピーは負（熱が放出される）となり、そうでない場合は正（熱が吸収される）となる。[3]
水和エネルギーは、気体状態の溶質が溶解するときのギブスの自由エネルギー（エンタルピーではない）の変化である溶媒和エネルギーと混同してはならない。 [4]溶媒和エネルギーが正の場合、溶媒和プロセスは吸エルゴン的であり、そうでない場合は発エルゴン的である。
たとえば、水は CaCl 2 (無水塩化カルシウム) で処理すると、水和熱が大きいため温まります。しかし、六水和物 CaCl 2 ·6H 2 O は溶解すると水を冷やします。後者は、水和エネルギーが格子エネルギーを完全に克服せず、エネルギー損失を補うために残りを水から取り出さなければならないために発生します。
気体Li +、Na +、Cs +の水和エネルギーはそれぞれ520、405、265 kJ/molである。[1]
参照
参考文献
- ^ ab グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ Pye, Cory C.; Ziegler, Tom (1999). 「アムステルダム密度汎関数パッケージ内での溶媒和の導体のようなスクリーニングモデルの実装」.理論化学アカウント. 101 (6): 396–408. doi :10.1007/s002140050457. S2CID 95376200.
- ^ 「溶液と水和熱」。courses.lumenlearning.com 。 2022年1月12日閲覧。
- ^ Minkin, Vladimir I. (1999). 「理論有機化学で使用される用語集」.純粋および応用化学. 71 (10): 1919–1981. doi : 10.1351/pac199971101919 .