Perbezaan Utama - Tenaga Penyelesaian vs Tenaga Kisi
Tenaga pemecahan adalah perubahan tenaga Gibbs pelarut apabila zat terlarut dilarutkan dalam pelarut itu. Tenaga kisi adalah jumlah tenaga yang dilepaskan semasa pembentukan kisi dari ion atau jumlah tenaga yang diperlukan untuk memecahkan kisi. Perbezaan utama antara tenaga pelarutan dan tenaga kisi adalah bahawa tenaga pelarutan memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut sedangkan tenaga kisi memberikan perubahan entalpi ketika pembentukan (atau pemecahan) kisi.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu Tenaga Penyelesaian
3. Apa itu Tenaga Kisi
4. Perbandingan Berdampingan - Tenaga Penyelesaian vs Tenaga Kisi dalam Bentuk Jadual
5. Ringkasan
Apakah Tenaga Penyelesaian?
Tenaga pemecahan adalah perubahan tenaga Gibbs apabila ion atau molekul dipindahkan dari vakum (atau fasa gas) ke pelarut. Pemecahan adalah interaksi antara pelarut dan molekul atau ion zat terlarut. Zat terlarut adalah sebatian yang akan dilarutkan dalam pelarut. Sebilangan zat terlarut terdiri daripada molekul sedangkan yang lain mengandungi ion.
Interaksi antara zarah pelarut dan zat terlarut menentukan banyak sifat zat terlarut. Cth: kelarutan, kereaktifan, warna, dan lain-lain Semasa proses pelarutan, zarah zat terlarut dikelilingi oleh molekul pelarut yang membentuk kompleks pelarutan. Apabila pelarut yang terlibat dalam pelarutan ini adalah air, prosesnya disebut hidrasi.
Berbagai jenis ikatan kimia dan interaksi terbentuk semasa proses pemecahan; ikatan hidrogen, interaksi ion-dipol dan daya Van der Waal. Sifat pelengkap pelarut dan zat terlarut menentukan kelarutan zat terlarut dalam pelarut. Sebagai contoh, kekutuban adalah faktor utama yang menentukan kelarutan zat terlarut dalam pelarut. Pelarut kutub larut dengan baik dalam pelarut polar. Larut bukan polar larut dengan baik dalam pelarut bukan polar. Tetapi kelarutan pelarut polar dalam pelarut bukan polar (dan sebaliknya) adalah rendah.
Gambar 01: Pemecahan Kation Natrium di Air
Dalam termodinamik, pemecahan mungkin (spontan) hanya jika tenaga Gibbs larutan akhir lebih rendah daripada tenaga pelarut dan zat terlarut Gibbs individu. Oleh itu, tenaga bebas Gibbs harus menjadi nilai negatif (tenaga bebas Gibbs sistem harus diturunkan setelah pembentukan larutan). Penyelesaiannya merangkumi langkah yang berbeza dengan tenaga yang berbeza.
- Pembentukan rongga pelarut untuk memberi ruang kepada zat terlarut. Ini termodinamik tidak menguntungkan kerana apabila interaksi antara molekul pelarut menurun, dan entropi berkurang.
- Pemisahan zarah zat terlarut dari pukal juga tidak termodinamik. Ini kerana interaksi zat-zat terlarut berkurang.
- Interaksi pelarut-pelarut berlaku apabila zat terlarut memasuki rongga pelarut adalah termodinamik.
Tenaga pemecahan juga dikenali sebagai entalpi pelarutan. Adalah berguna untuk menjelaskan pembubaran beberapa kisi dalam pelarut sementara beberapa kisi tidak. Perubahan entalpi larutan adalah perbezaan antara tenaga melepaskan zat terlarut dari pukal dan menggabungkan zat terlarut dengan pelarut. Sekiranya ion mempunyai nilai negatif untuk perubahan entalpi larutan, ini menunjukkan bahawa ion lebih cenderung larut dalam pelarut tersebut. Nilai positif yang tinggi menunjukkan bahawa ion cenderung larut.
Apa itu Tenaga Kisi?
Tenaga kisi adalah ukuran tenaga yang terkandung dalam kisi kristal sebatian, sama dengan tenaga yang akan dilepaskan jika ion komponen disatukan dari tak terhingga. Tenaga kisi bagi sebatian juga boleh didefinisikan sebagai jumlah tenaga yang diperlukan untuk memecah pepejal ion ke atomnya dalam fasa gas.
Pepejal ion adalah sebatian yang sangat stabil kerana entalpsi pembentukan molekul ion bersama dengan kestabilan kerana tenaga kisi struktur pepejal. Tetapi tenaga kisi tidak dapat diukur secara eksperimen. Oleh itu, kitaran Born-Haber digunakan untuk menentukan tenaga kisi pepejal ion. Terdapat beberapa istilah yang perlu difahami sebelum membuat kitaran Born-Haber.
- Tenaga pengionan - Jumlah tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari atom neutral dalam gas
- Perkaitan elektron - Jumlah tenaga yang dibebaskan apabila elektron ditambahkan ke atom neutral dalam gas
- Tenaga pemisahan - Jumlah tenaga yang diperlukan untuk memecah sebatian menjadi atom atau ion.
- Tenaga sublimasi - Jumlah tenaga yang diperlukan untuk menukar pepejal menjadi wapnya
- Haba pembentukan - Perubahan tenaga apabila sebatian terbentuk daripada unsur-unsurnya.
- Hess's law - Undang-undang yang menyatakan bahawa perubahan keseluruhan tenaga dari proses tertentu dapat ditentukan dengan memecah proses menjadi beberapa langkah.
Gambar 02: Kitaran Born-Haber untuk pembentukan lithium fluoride (LiF)
Kitaran Born-Haber dapat diberikan dengan persamaan berikut.
Haba pembentukan = haba atomisasi + Tenaga pemisahan + jumlah tenaga pengionan + jumlah pertalian elektron + tenaga kisi
Maka tenaga kisi sebatian dapat diperoleh dengan menyusun semula persamaan ini seperti berikut.
Tenaga kisi = haba pembentukan - {haba pengabusan + Tenaga pemisahan + jumlah tenaga pengionan + jumlah pertalian elektron}
Apakah Perbezaan Antara Tenaga Penyelesaian dan Tenaga Kisi?
Artikel Diff Tengah sebelum Jadual
Tenaga Penyelesaian vs Tenaga Kisi |
|
| Tenaga pemecahan adalah perubahan tenaga Gibbs apabila ion atau molekul dipindahkan dari vakum (atau fasa gas) ke pelarut. | Tenaga kisi adalah ukuran tenaga yang terkandung dalam kisi kristal sebatian, sama dengan tenaga yang akan dilepaskan jika ion komponen disatukan dari tak terhingga. |
| Prinsip | |
| Tenaga pemecahan memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut. | Tenaga kisi memberikan perubahan entalpi ketika pembentukan (atau pemecahan) kisi. |
Ringkasan - Tenaga Penyelesaian vs Tenaga Kisi
Tenaga pemecahan adalah perubahan entalpi sistem semasa pelarutan zat terlarut dalam pelarut. Tenaga kisi adalah jumlah tenaga yang dibebaskan semasa pembentukan kisi atau jumlah tenaga yang diperlukan untuk memecahkan kisi. Perbezaan antara tenaga pelarutan dan tenaga kisi adalah bahawa tenaga pelarutan memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut sedangkan tenaga kisi memberikan perubahan entalpi ketika pembentukan (atau pemecahan) kisi.
