La energía térmica liberada cuando se crean nuevos enlaces entre los iones y las moléculas de agua se conoce como la entalpía de hidratación del ion.
La entalpía de hidratación es el cambio de entalpía cuando 1 mol de iones gaseosos se disuelve en suficiente agua para dar una solución infinitamente diluida. Las entalpías de hidratación son siempre negativas.
Factores que afectan el tamaño de la entalpía de hidratación
La entalpía de hidratación es una medida de la energía liberada cuando se crean atracciones entre los iones positivos o negativos y las moléculas de agua.
Con los iones positivos, puede haber solo atracciones sueltas entre los átomos de oxígeno ligeramente negativos en las moléculas de agua y los iones positivos, o puede haber enlaces covalentes dativos formales (covalentes coordinados).
Con iones negativos, se forman enlaces de hidrógeno entre pares de electrones solitarios en los iones negativos y los hidrógenos ligeramente positivos en las moléculas de agua.
El tamaño de la entalpía de hidratación se rige por la cantidad de atracción entre los iones y las moléculas de agua.
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- Las atracciones son más fuertes cuanto más pequeño es el ion. Por ejemplo, las entalpías de hidratación disminuyen a medida que baja un grupo en la Tabla Periódica. El pequeño ion de litio tiene, con mucho, la mayor entalpía de hidratación en el Grupo 1, y el pequeño ion fluoruro tiene, con mucho, la mayor entalpía de hidratación en el Grupo 7. En ambos grupos, la entalpía de hidratación disminuye a medida que los iones se hacen más grandes.
- Las atracciones son más fuertes cuanto más cargados están los iones. Por ejemplo, las entalpías de hidratación de los iones del Grupo 2 (como Mg2 +) son mucho más altas que las de los iones del Grupo 1 (como Na +).
Los iones de metales alcalinos están altamente hidratados. Cuanto más pequeño es el tamaño del ion, mayor es el grado de hidratación. Por lo tanto, el ion Li + se hidrata mucho más que el ion Na +, que a su vez está más hidratado que el ion K +, etc. El grado de hidratación disminuye en el grupo.
Como resultado de una mayor hidratación del ion Li + que el ion Na +, el tamaño efectivo del ion Li + es mayor que el del ion Na +. Además, los radios iónicos en el agua (llamados radios iónicos hidratados) disminuyen en el orden:
Li +> Na +> K +> Rb +> Cs + 
Como resultado, el ion Li + hidratado, que tiene el mayor tamaño iónico, tiene la movilidad más baja en el agua. Por otro lado, el ion Cs + hidratado que tiene el tamaño más pequeño tiene la mayor movilidad en el agua.
