मुख्य अंतर - सॉल्वेशन एनर्जी बनाम लैटिस एनर्जी
सॉल्वेशन एनर्जी किसी सॉल्वेंट में विलेय के घुलने पर गिब्स एनर्जी में होने वाले बदलाव को कहते हैं। जाली ऊर्जा या तो आयनों से एक जाली के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा है या एक जाली को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। सॉल्वैंशन एनर्जी और जाली एनर्जी के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि सॉल्वैंट में सॉल्वैंट्स को घोलने पर सॉल्वैंशन एनर्जी थैलेपी में बदलाव देती है जबकि लैटिस एनर्जी जाली के बनने (या ब्रेकडाउन) के दौरान एन्थैल्पी में बदलाव देती है।
सोल्वेशन एनर्जी क्या है?
सॉल्वेशन एनर्जी गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन है जब एक आयन या अणु को वैक्यूम (या गैस चरण) से एक विलायक में स्थानांतरित किया जाता है। सॉल्वेशन एक विलायक और एक विलेय के अणुओं या आयनों के बीच की बातचीत है। विलेय वह यौगिक है जो विलायक में घुलने वाला है। कुछ विलेय अणुओं से बने होते हैं जबकि कुछ में आयन होते हैं।
विलायक और विलेय कणों के बीच परस्पर क्रिया एक विलेय के कई गुणों को निर्धारित करती है। उदाहरण: घुलनशीलता, प्रतिक्रियाशीलता, रंग, आदि। सॉल्वैंशन की प्रक्रिया के दौरान, विलेय कण सॉल्वैंट्स के अणुओं से घिरे होते हैं जो सॉल्वैंट्स कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। जब इस विलयन में शामिल विलायक पानी होता है, तो इस प्रक्रिया को जलयोजन कहा जाता है।
विलयन प्रक्रिया के दौरान विभिन्न प्रकार के रासायनिक बंधन और अंतःक्रियाएं बनती हैं; हाइड्रोजन बांड, आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं और वैन डेर वाल बल। विलायक और विलेय के पूरक गुण एक विलायक में विलेय की घुलनशीलता निर्धारित करते हैं।उदाहरण के लिए, ध्रुवता एक प्रमुख कारक है जो एक विलायक में विलेय की घुलनशीलता को निर्धारित करता है। ध्रुवीय विलेय ध्रुवीय विलायकों में अच्छी तरह घुल जाते हैं। नॉनपोलर विलेय नॉनपोलर सॉल्वैंट्स में अच्छी तरह से घुल जाते हैं। लेकिन गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (और इसके विपरीत) में ध्रुवीय विलेय की घुलनशीलता खराब है।
चित्र 01: पानी में सोडियम धनायन का समाधान
जब थर्मोडायनामिक्स की बात आती है, तो सॉल्वैंशन (सहज) तभी संभव है जब अंतिम घोल की गिब्स ऊर्जा विलायक और विलेय की व्यक्तिगत गिब्स ऊर्जा से कम हो। इसलिए, गिब्स मुक्त ऊर्जा एक ऋणात्मक मान होनी चाहिए (समाधान बनने के बाद सिस्टम की गिब्स मुक्त ऊर्जा कम होनी चाहिए)। सॉल्वेशन में विभिन्न ऊर्जाओं के साथ विभिन्न चरण शामिल हैं।
- विलेय के लिए जगह बनाने के लिए विलायक की गुहा का निर्माण। यह थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल है क्योंकि जब विलायक अणु के बीच बातचीत कम हो जाती है, और एन्ट्रापी कम हो जाती है।
- बल्क से विलेय कण का अलग होना भी थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल है। ऐसा इसलिए है क्योंकि विलेय-विलेय अंतःक्रियाएं कम हो जाती हैं।
- विलायक-विलेय अंतःक्रिया तब होती है जब विलेय विलायक गुहा में प्रवेश करता है जो थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल होता है।
सॉल्वेशन एनर्जी को सॉल्वैंशन की एन्थैल्पी के नाम से भी जाना जाता है। सॉल्वैंट्स में कुछ जाली के विघटन की व्याख्या करना उपयोगी है जबकि कुछ जाली नहीं है। विलयन की एन्थैल्पी में परिवर्तन, थोक से विलेय को मुक्त करने और विलेय को विलायक के साथ मिलाने की ऊर्जाओं के बीच का अंतर है। यदि किसी आयन का विलयन के एन्थैल्पी परिवर्तन के लिए ऋणात्मक मान है, तो यह इंगित करता है कि उस विलायक में आयन के घुलने की संभावना अधिक है।एक उच्च सकारात्मक मान इंगित करता है कि आयन के घुलने की संभावना कम है।
जाली ऊर्जा क्या है?
जाल ऊर्जा एक यौगिक के क्रिस्टल जाली में निहित ऊर्जा का एक माप है, जो उस ऊर्जा के बराबर है जो घटक आयनों को अनंत से एक साथ लाए जाने पर जारी किया जाएगा। एक यौगिक की जाली ऊर्जा को गैसीय चरण में एक आयनिक ठोस को उसके परमाणुओं में तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।
आयनिक ठोस ठोस संरचना की जाली ऊर्जा के कारण स्थिरता के साथ-साथ आयनिक अणुओं के निर्माण की एन्थैल्पी के कारण बहुत स्थिर यौगिक होते हैं। लेकिन जाली ऊर्जा को प्रयोगात्मक रूप से नहीं मापा जा सकता है। इसलिए, आयनिक ठोसों की जालक ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए बॉर्न-हैबर चक्र का उपयोग किया जाता है। बॉर्न-हैबर चक्र बनाने से पहले कई शब्दों को समझने की आवश्यकता है।
- आयनीकरण ऊर्जा - गैसीय में एक तटस्थ परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा
- इलेक्ट्रॉन आत्मीयता - गैसीय में एक तटस्थ परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन जोड़े जाने पर निकलने वाली ऊर्जा की मात्रा
- वियोजन ऊर्जा - किसी यौगिक को परमाणुओं या आयनों में तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा।
- उच्च बनाने की क्रिया ऊर्जा - किसी ठोस को उसके वाष्प में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा
- गठन की गर्मी - जब कोई यौगिक उसके तत्वों से बनता है तो ऊर्जा में परिवर्तन होता है।
- हेस का नियम - एक कानून जो बताता है कि एक निश्चित प्रक्रिया की ऊर्जा में समग्र परिवर्तन प्रक्रिया को अलग-अलग चरणों में तोड़कर निर्धारित किया जा सकता है।
चित्र 02: लिथियम फ्लोराइड (LiF) के निर्माण के लिए बॉर्न-हैबर चक्र
बॉर्न-हैबर चक्र निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जा सकता है।
गठन की गर्मी=परमाणुकरण की गर्मी + वियोजन ऊर्जा + आयनीकरण ऊर्जा का योग + इलेक्ट्रॉन समानता का योग + जाली ऊर्जा
तब इस समीकरण को निम्न प्रकार से पुनर्व्यवस्थित करके किसी यौगिक की जालक ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है।
जाल ऊर्जा=गठन की गर्मी - {परमाणुकरण की गर्मी + वियोजन ऊर्जा + आयनीकरण ऊर्जा का योग + इलेक्ट्रॉन समानता का योग}
सोल्वेशन एनर्जी और लैटिस एनर्जी में क्या अंतर है?
सॉल्वेशन एनर्जी बनाम लैटिस एनर्जी |
|
| गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन सॉल्वेशन एनर्जी है जब एक आयन या अणु को वैक्यूम (या गैस चरण) से एक विलायक में स्थानांतरित किया जाता है। | जाल ऊर्जा एक यौगिक के क्रिस्टल जाली में निहित ऊर्जा का एक माप है, जो उस ऊर्जा के बराबर है जो घटक आयनों को अनंत से एक साथ लाए जाने पर जारी किया जाएगा। |
| सिद्धांत | |
| विलायक में विलेय को घोलने पर सॉल्वेशन एनर्जी थैलेपी में बदलाव देती है। | जाल ऊर्जा एक जालक के बनने (या टूटने) पर एन्थैल्पी में परिवर्तन देती है। |
सारांश - सॉल्वेशन एनर्जी बनाम लैटिस एनर्जी
सॉल्वेशन एनर्जी एक सॉल्वेंट में विलेय के सॉल्व के दौरान एक सिस्टम की एन्थैल्पी का परिवर्तन है। जाली ऊर्जा एक जाली के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा या एक जाली को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। सॉल्वैंशन एनर्जी और जाली एनर्जी के बीच अंतर यह है कि सॉल्वैंट में सॉल्वैंट्स को घोलने पर सॉल्वैंशन एनर्जी एन्थैल्पी का परिवर्तन देती है जबकि जाली एनर्जी जाली के बनने (या ब्रेकडाउन) के दौरान एन्थैल्पी में बदलाव देती है।
