Perbedaan Kunci – Energi Solvasi vs Energi Kisi
Energi solvasi adalah perubahan energi Gibbs pelarut ketika zat terlarut dilarutkan dalam pelarut itu. Energi kisi adalah jumlah energi yang dilepaskan selama pembentukan kisi dari ion atau jumlah energi yang dibutuhkan untuk memecah kisi. Perbedaan utama antara energi solvasi dan energi kisi adalah bahwa energi solvasi memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut sedangkan energi kisi memberikan perubahan entalpi ketika pembentukan (atau pemecahan) kisi.
Apa itu Energi Solvasi?
Energi solvasi adalah perubahan energi Gibbs ketika ion atau molekul dipindahkan dari ruang hampa (atau fase gas) ke pelarut. Solvasi adalah interaksi antara pelarut dan molekul atau ion zat terlarut. Zat terlarut adalah senyawa yang akan dilarutkan dalam pelarut. Beberapa zat terlarut terdiri dari molekul sedangkan beberapa mengandung ion.
Interaksi antara partikel pelarut dan zat terlarut menentukan banyak sifat zat terlarut. Contoh: kelarutan, reaktivitas, warna, dll. Selama proses solvasi, partikel zat terlarut dikelilingi oleh molekul pelarut membentuk kompleks solvasi. Jika pelarut yang terlibat dalam pelarutan ini adalah air, prosesnya disebut hidrasi.
Berbagai jenis ikatan kimia dan interaksi terbentuk selama proses solvasi; ikatan hidrogen, interaksi ion-dipol, dan gaya Van der Waal. Sifat komplementer pelarut dan zat terlarut menentukan kelarutan zat terlarut dalam pelarut. Misalnya, polaritas adalah faktor utama yang menentukan kelarutan zat terlarut dalam pelarut. Zat terlarut polar larut dengan baik dalam pelarut polar. Zat terlarut nonpolar larut dengan baik dalam pelarut nonpolar. Tetapi kelarutan zat terlarut polar dalam pelarut nonpolar (dan sebaliknya) buruk.
Gambar 01: Kelarutan Kation Natrium dalam Air
Dalam termodinamika, solvasi dimungkinkan (spontan) hanya jika energi Gibbs larutan akhir lebih rendah daripada energi Gibbs individu pelarut dan zat terlarut. Oleh karena itu, energi bebas Gibbs harus bernilai negatif (energi bebas Gibbs dari sistem harus dikurangi setelah pembentukan larutan). Penyelesaian ini mencakup langkah-langkah yang berbeda dengan energi yang berbeda.
- Pembentukan rongga pelarut untuk memberi ruang bagi zat terlarut. Ini secara termodinamika tidak menguntungkan karena ketika interaksi antara molekul pelarut berkurang, dan entropi berkurang.
- Pemisahan partikel terlarut dari bulk juga tidak menguntungkan secara termodinamika. Itu karena interaksi zat terlarut-zat terlarut berkurang.
- Interaksi pelarut-zat terlarut terjadi ketika zat terlarut memasuki rongga pelarut secara termodinamika menguntungkan.
Energi solvasi juga dikenal sebagai entalpi solvasi. Hal ini berguna untuk menjelaskan pembubaran beberapa kisi dalam pelarut sementara beberapa kisi tidak. Perubahan entalpi larutan adalah perbedaan antara energi melepaskan zat terlarut dari massal dan menggabungkan zat terlarut dengan pelarut. Jika suatu ion memiliki nilai negatif untuk perubahan entalpi larutan, ini menunjukkan bahwa ion tersebut lebih cenderung larut dalam pelarut tersebut. Nilai positif yang tinggi menunjukkan bahwa ion lebih kecil kemungkinannya untuk larut.
Apa itu Energi Kisi?
Energi kisi adalah ukuran energi yang terkandung dalam kisi kristal suatu senyawa, sama dengan energi yang akan dilepaskan jika ion komponen disatukan dari jarak tak terhingga. Energi kisi suatu senyawa juga dapat didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk memecah padatan ionik menjadi atom-atomnya dalam fase gas.
Padatan ionik adalah senyawa yang sangat stabil karena entalpi pembentukan molekul ionik bersama dengan stabilitas karena energi kisi struktur padat. Tetapi energi kisi tidak dapat diukur secara eksperimental. Oleh karena itu, siklus Born-Haber digunakan untuk menentukan energi kisi padatan ionik. Ada beberapa istilah yang perlu dipahami sebelum menggambar siklus Born-Haber.
- Energi ionisasi – Jumlah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom netral dalam bentuk gas
- Afinitas elektron – Jumlah energi yang dilepaskan ketika sebuah elektron ditambahkan ke atom netral dalam bentuk gas
- Energi disosiasi – Jumlah energi yang dibutuhkan untuk memecah senyawa menjadi atom atau ion.
- Energi sublimasi – Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah padatan menjadi uap
- Panas pembentukan – Perubahan energi ketika senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya.
- Hukum Hess – Sebuah hukum yang menyatakan bahwa perubahan energi secara keseluruhan dari suatu proses tertentu dapat ditentukan dengan memecah proses tersebut menjadi langkah-langkah yang berbeda.
Gambar 02: Siklus Born-Haber untuk pembentukan lithium fluoride (LiF)
Siklus Born-Haber dapat diberikan oleh persamaan berikut.
Panas pembentukan=panas atomisasi + Energi disosiasi + jumlah energi ionisasi + jumlah afinitas elektron + energi kisi
Maka energi kisi suatu senyawa dapat diperoleh dengan menyusun kembali persamaan berikut.
Energi kisi=panas pembentukan – {panas atomisasi + energi disosiasi + jumlah energi ionisasi + jumlah afinitas elektron}
Apa Perbedaan Energi Solvasi dan Energi Kisi?
Energi Solvasi vs Energi Kisi |
|
| Energi solvasi adalah perubahan energi Gibbs ketika ion atau molekul dipindahkan dari ruang hampa (atau fase gas) ke pelarut. | Energi kisi adalah ukuran energi yang terkandung dalam kisi kristal suatu senyawa, sama dengan energi yang akan dilepaskan jika ion komponen disatukan dari tak terhingga. |
| Prinsip | |
| Energi solvasi memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut. | Energi kisi memberikan perubahan entalpi saat pembentukan (atau pemecahan) kisi. |
Ringkasan – Energi Solvasi vs Energi Kisi
Energi solvasi adalah perubahan entalpi suatu sistem selama pelarutan zat terlarut dalam pelarut. Energi kisi adalah jumlah energi yang dilepaskan selama pembentukan kisi atau jumlah energi yang dibutuhkan untuk memecah kisi. Perbedaan antara energi solvasi dan energi kisi adalah bahwa energi solvasi memberikan perubahan entalpi ketika melarutkan zat terlarut dalam pelarut sedangkan energi kisi memberikan perubahan entalpi ketika pembentukan (atau pemecahan) kisi.
