¿Por qué la energía de hidratación del ion Al ^ + 3 es mayor que Mg ^ + 2?

La hidratación es el fenómeno en el que las moléculas de agua rodean a los iones en solución.

En caso de catión metálico, el grado de hidratación depende de dos factores.

1.) Tamaño del ion metálico: – menor será el tamaño del ion metálico mayor será la hidratación. Para iones más pequeños, las moléculas de agua polar estarán más cerca del núcleo de iones metálicos, por lo tanto, mayor será la energía de hidratación.

2.) Carga de iones: – mayor será la carga de iones metálicos mayor será la hidratación. Dado que con una carga alta, la molécula de agua polar será arrastrada a una mayor extensión y, por lo tanto, a una gran energía de hidratación.

es decir, cuanto mayor sea la relación carga / radio, mayor será la hidratación.

Ahora, Al y Mg pertenecen al tercer período, por lo que Al será de menor tamaño que el Mg.

Ahora el tamaño de Al Mg2 +.

Por lo tanto, Al3 + tiene mayor energía de hidratación que Mg2 +.

La energía de hidratación está relacionada con muchos factores: –

1) Directamente proporcional a la densidad de carga.

2) Inversamente proporcional al tamaño.

Ahora Al3 + y Mg2 + son casi del mismo tamaño. Pero la densidad de carga en Al3 + es mayor que Mg2 + debido a la carga de +3 en Al en comparación con la carga de +2 en Mg.

Por lo tanto, la energía de hidratación de Al3 + es más que Mg2 +.

Al3 + tiene una densidad de carga más alta que Mg2 +, por lo que su interacción con el dipolo en las moléculas de agua es más fuerte. En general, las especies más pequeñas con cargas más altas tienen energías de hidratación más grandes que las especies más grandes con cargas más bajas.

La energía de hidratación de un determinado ion depende del tamaño de ese ion y, por lo general, el tamaño del ion de ese elemento puede verse afectado por la fuerza de atracción nuclear. Por lo general, en la tabla periódica, la fuerza de atracción nuclear aumenta de izquierda a derecha, por ese factor ahora el aluminio tiene una fuerza de atracción nuclear más alta y, por lo tanto, el tamaño más pequeño y la necesidad de una mayor energía de hidratación (cuanto menor es el tamaño iónico, mayor es la energía de hidratación necesaria )

La energía de hidratación depende de la densidad de carga (carga / tamaño). Como la carga de Al + 3 es mayor que Mg + 2, la densidad de carga es mayor que Mg + 2, por eso la energía de hidratación del ion Al + 3 es mayor que Mg + 2. .

Los iones más pequeños tienen alta entalpía de hidratación. El ion Al tiene un tamaño menor que el ion Mg.