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수화 에너지

Enthalpy of Hydration을 보면 일반적으로 원자의 크기가 크면 수화에너지가 감소하는 걸 알 수가 있습니다. 그런데 1가 양이온끼리 그리고 1가 음이온 끼리는 이러한 현상이 나타나는데 1가 양이온과 1가 이음온 사이에서 일치하니 않는 이유는 뭔가여? K+= -322 cl-=-363 Na+=-406 F-=-505 현상을 보면 같은 전자 개수에 대하여 음이온이 양이온보다 수화 에너지가 더 큰거 같은데 그 이유는 무엇입니까???
  • 수화 에너지
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    안길홍님의 답변

    금속 원자는 전자를 하나 잃어버리면서 양이온으로 되며[ Na -e ---> Na+] 비금속 원자는 전자를 하나 얻어서 음이온으로 됩니다[ Cl + e ----> Cl-] 이때 원자의 크기는 전자를 잃으면 적어지고, 전자를 얻으면 커집니다. 금속원자는 전자를 잃는 것은 어려우나,즉 전자 친화력이 적으며, 비금속이온은 전자를 얻는 것이 쉽습니다.즉 전자 친화력이 높습니다. 따라서 전자 친화력(이온화 에너지)은 비금속 쪽이 항상 높게 나옵니다. 예를 들어 K가 K+이온으로 되는데는 -48KJ/mol, Na가 Na+이온으로 되는데는 -53KJ/mol 인 반면에 Cl이 Cl-이온으로 되는데는 -349KJ/mol이 됩니다. 원자 반경,전자의 개수,이온화 에너지,전자 친화력,전자의 spin에 따른 자성(magnetic) 등을 모두 고려되어야 가능한 문제 입니다. 그리고 K+이온과 Cl-이온이 결합하여 KCl이 된다고 하였을 때,K+이온과 Cl-이온의 차이가 나는 에너지는 "계의 외부에 작용하는 에너지"로써 열로써 방출되는 에너지 입니다.
    금속 원자는 전자를 하나 잃어버리면서 양이온으로 되며[ Na -e ---> Na+] 비금속 원자는 전자를 하나 얻어서 음이온으로 됩니다[ Cl + e ----> Cl-] 이때 원자의 크기는 전자를 잃으면 적어지고, 전자를 얻으면 커집니다. 금속원자는 전자를 잃는 것은 어려우나,즉 전자 친화력이 적으며, 비금속이온은 전자를 얻는 것이 쉽습니다.즉 전자 친화력이 높습니다. 따라서 전자 친화력(이온화 에너지)은 비금속 쪽이 항상 높게 나옵니다. 예를 들어 K가 K+이온으로 되는데는 -48KJ/mol, Na가 Na+이온으로 되는데는 -53KJ/mol 인 반면에 Cl이 Cl-이온으로 되는데는 -349KJ/mol이 됩니다. 원자 반경,전자의 개수,이온화 에너지,전자 친화력,전자의 spin에 따른 자성(magnetic) 등을 모두 고려되어야 가능한 문제 입니다. 그리고 K+이온과 Cl-이온이 결합하여 KCl이 된다고 하였을 때,K+이온과 Cl-이온의 차이가 나는 에너지는 "계의 외부에 작용하는 에너지"로써 열로써 방출되는 에너지 입니다.
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    이상후님의 답변

    >Enthalpy of Hydration을 보면 일반적으로 원자의 크기가 크면 수화에너지가 감소하는 > >걸 알 수가 있습니다. 그런데 1가 양이온끼리 그리고 1가 음이온 끼리는 이러한 현상이 > >나타나는데 1가 양이온과 1가 이음온 사이에서 일치하니 않는 이유는 뭔가여? > >K+= -322 cl-=-363 > >Na+=-406 F-=-505 > >현상을 보면 같은 전자 개수에 대하여 음이온이 양이온보다 수화 에너지가 더 큰거 같은데 > >그 이유는 무엇입니까??? 답은 간단합니다. 즉, ion이 양이온이냐 음이온이냐는 크게 관련이 없습니다. 수화에너지는 이온의 크기가 작을수록 더 크다고 할 수 있습니다. 왜냐하면 이온이 작을수록 물분자와 결합할 수 있는 binding energy가 더크다고 볼 수 있습니다. 따라서 위의 양/음이온과의 차이가 이온의 크기(여기서는 원자번호가 작을수록)에 결정되어집니다.
    >Enthalpy of Hydration을 보면 일반적으로 원자의 크기가 크면 수화에너지가 감소하는 > >걸 알 수가 있습니다. 그런데 1가 양이온끼리 그리고 1가 음이온 끼리는 이러한 현상이 > >나타나는데 1가 양이온과 1가 이음온 사이에서 일치하니 않는 이유는 뭔가여? > >K+= -322 cl-=-363 > >Na+=-406 F-=-505 > >현상을 보면 같은 전자 개수에 대하여 음이온이 양이온보다 수화 에너지가 더 큰거 같은데 > >그 이유는 무엇입니까??? 답은 간단합니다. 즉, ion이 양이온이냐 음이온이냐는 크게 관련이 없습니다. 수화에너지는 이온의 크기가 작을수록 더 크다고 할 수 있습니다. 왜냐하면 이온이 작을수록 물분자와 결합할 수 있는 binding energy가 더크다고 볼 수 있습니다. 따라서 위의 양/음이온과의 차이가 이온의 크기(여기서는 원자번호가 작을수록)에 결정되어집니다.
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