Qu’est-ce que l’enthalpie d’hydratation ?

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  • L’enthalpie de dissolution ou la chaleur de dissolution ou le froid de dissolution est la modification de l’enthalpie lors de la dissolution d’une substance dans un solvant. L’enthalpie est – si l’on fait abstraction des changements de volume, donc du travail mécanique contre la pression atmosphérique – égale à l’énergie.

    • L’eau de cristallisation ou eau d’hydratation est le nom donné à l’eau qui se trouve liée dans le solide cristallin : (Hydration enthalpies of alkali metal ions decrease). Les substances contenant de l’eau de cristallisation sont souvent appelées hydrates.

  • L’énergie d’hydratation (également appelée énergie d’hydratation ou enthalpie d’hydratation) est l’énergie libérée lorsque les molécules d’eau se fixent sur les ions. Hydration enthalpies of alkali metals. Il s’agit d’un cas particulier de l’énergie de solvatation (voir : Solvatation), dans lequel le solvant est l’eau.

  • L’ensemble du processus qui se poursuit, s’il y a suffisamment d’eau, jusqu’à la dissolution complète du cristal de sel s’appelle l’hydratation ou l’hydratation. Lorsque l’eau s’évapore, les ions se rassemblent à nouveau en un cristal d’ions. Comment fonctionne l’hydratation ?

  • L’hydratation se produit en raison des forces électrostatiques entre les ions chargés et les dipôles d’eau (interaction ion-dipôle). En formant des ponts hydrogène avec la première enveloppe d’hydrate, d’autres molécules d’eau peuvent s’y fixer et former ainsi une autre sphère d’hydrate : Hydration enthalpies of transition metal ions. Quelle est la taille d’une enveloppe d’hydrate ?

  • Résultat : des enveloppes d’hydrate d’une taille comprise entre 2 et 21 molécules d’eau ont été déterminées pour plus de 37 sels analysés : (Hydration enthalpy example). Ce nombre dépend par exemple de la taille de l’ion et de son nombre de charges. Hydration enthalpy of alkali metals. Les ions à charge simple influencent généralement moins de molécules d’eau que les ions à charge multiple.

  • L’eau de cristallisation s’évapore, notamment lorsque les minéraux contenant de l’eau de cristallisation sont chauffés. Cela peut entraîner des modifications structurelles et optiques des minéraux (Hydration enthalpy of alkali metals order). Certains minéraux se dissolvent, se désagrègent, deviennent cassants ou perdent leur couleur (par ex : Hydration enthalpy of alkaline earth metals. l’opale).

  • L’enthalpie molaire H m (unité : kJ/mol) et l’enthalpie spécifique h (unité : kJ/kg) jouent également un rôle important en chimie et en technologie.

    • Il faut distinguer l’enthalpie de l’enthalpie libre ou énergie de Gibbs, la transformation de Legendre de l’enthalpie selon l’entropie.

  • C’est ce qu’exprime la formule H = U + p V : L’enthalpie est l’énergie interne U plus le produit de la pression p et du volume V ; ce produit indique le travail de déplacement (ou travail volumique). Une enthalpie de formation négative signifie que la décomposition de la substance en ses éléments coûterait de l’énergie.

  • L’enthalpie de réaction permet de déterminer si un processus est exothermique ou endothermique : Hydration enthalpy trends of alkali metals. Prenons l’exemple d’une combustion. L’enthalpie de réaction lors de la combustion d’une substance dans l’air est négative. Il s’agit donc d’une réaction exothermique, au cours de laquelle de la chaleur est transférée à l’environnement.

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