 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
พลังงานกับการละลายของสารประกอบไอออนิก
เมื่อให้สารประกอบไอออนิกละลายน้ำ จะเกิดการเปลี่ยนแปลง 2 ขั้นตอน ดังนี้
ขั้นที่ 1 ของแข็งไอออนิกสลายตัวออกเป็นไอออนบวกและไอออนลบในสภาวะก๊าซ ขั้นนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดพลังงาน เพราะต้องใช้พลังงานเพื่อสลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกกับไออออนลบ พลังงานที่ใช้ในขั้นนี้ เรียกว่า พลังงานแลตทิช หรือ พลังงานโครงร่างผลึก (Lattice Energy) ขั้นที่ 2 ไอออนบวกและไอออนลบในภาวะก๊าซรวมตัวกับโมเลกุลของน้ำ กลายเป็นไอออนที่ถูกไฮเดรต เนื่องจากขั้นนี้เกิดแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวก และไอออนลบกับโมเลกุลของน้ำ ขั้นนี้จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทคายพลังงาน พลังงานที่คายออกมาเรียกว่า พลังงานไฮเดรชัน เช่น เมื่อ โซเดียมคลอไรด์ ละลายน้ำ จะเกิดการเปลื่ยนแปลง 2 ขั้นดังนี้
การละลายน้ำของสารประกอบไอออนิก อาจเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดความร้อนหรือคายความร้อนก็ได้ ขึ้นอยู่กับค่าพลังงานแลตทิช และพลังงานไฮเดรชัน พิจารณาได้ดังนี้
| 1. | ถ้าพลังงานแลตทิชมากกว่าพลังงานไฮเดรชัน การละลายน้ำของสารประกอบไอออนิกนั้นเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดความร้อน |
| 2. | ถ้าพลังงานแลตทิชน้อยว่าพลังงานไฮรเดรชัน การละลายน้ำของสารประกอบไอออนิกนั้นเป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทคายความร้อน |
| 3. | ถ้าพลังงานแลตทิชเท่ากับพลังงานไฮเดรชัน การะลลายน้ำของสารประกอบไอออนิกนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน |
| 4. | ถ้าพลังงานแลตทิชมากกว่าพลังงานไฮเดรชันมาก ๆ สารประกอบไอออนิกนั้นละลายน้ำได้น้อยมาก จนถึอว่าไม่ละลาย เหตุที่ไม่ละลายเพราะว่า แรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกกับไอออนลบแข็งแรงมาก โมเลกุลของน้ำจึงไม่สามารถดึงให้แยกออกจากันได้ หรือกล่าวได้ว่า แรงดึงดูดระหว่างไอออนบวกกับไอออนลบแข็งแรงกว่าแรงดึงดูดระหว่างไอออนกับโมเลกุลของน้ำมาก |
เหตุที่ไม่ละลายเพราะว่า แรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกกับไอออนลบแข็งแรงมาก โมเลกุลของน้ำจึงไม่สามารถดึงให้แยกออกจากันได้ หรือกล่าวได้ว่า แรงดึงดูดระหว่างไอออนบวกกับไอออนลบแข็งแรงกว่าแรงดึงดูดระหว่างไอออนกับโมเลกุลของน้ำมาก
ถ้า AB(s) คือสารประกอบไอออนิกเมื่อ AB(s) ละลายน้ำ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงดังนี้
ดังนั้นเมื่อ AB(s) ละลายน้ำ พิจารณาการเปลี่ยนแปลงพลังงานได้ดังนี้
1. ถ้า x > y เป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทดูดความร้อน 2. ถ้า x < y เป็นการเปลี่ยนแปลงประเภทคายความร้อน 3. ถ้า x = y ไม่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน 4. ถ้า x >> y ( x มากกว่า y มากๆ ) AB จะไม่มีละลายน้ำ
ความสามารถในการละลายน้ำของสารประกอบไอออนิก
จากการพิจารณาว่าเมื่อสารไอออนิกละลายในน้ำเป็นการละลายประเภทดูดหรือคายความร้อน นอกจากพิจารณาจากพลังานแลตทิชและพลังงานไฮเดรชันดังกล่าวข้างต้นแล้ว ยังสามารถพิจารณาได้จากควาสามารถในการละลายของสารไอออนิกนั้นในน้ำดังนี้
1. สารไอออนิกใดละลายน้ำได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การละลายของสารไอออนิกนั้นเป็นการละลายประเภทดูดความร้อน
2. สารไอออนิกในละลายน้ำได้น้อยลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การละลายของสารไอออนิกนั้นเป็นการละลายประเภทคายความร้อน
