Cíl Učení
- Popsat mříž energie a faktory, které ji ovlivňují
Klíčové Body
- Mřížková energie je definována jako energie potřebná k oddělení mol iontové pevné do plynné ionty.
- mřížková energie nelze měřit empiricky, ale lze ji vypočítat pomocí elektrostatiky nebo odhadnout pomocí cyklu Born-Haber.,
- dva hlavní faktory, které přispívají k velikosti mřížkové energie, jsou náboj a poloměr vázaných iontů.
podmínky
- exotermní reakceproces, který uvolňuje teplo do svého okolí.
- mřížková energiemnožství energie uvolněné při tvorbě krystalické iontové pevné látky z plynných iontů.
definice mřížkové energie
mřížková energie je odhad pevnosti vazby v iontových sloučeninách. Je definován jako teplo tvorby iontů opačného náboje v plynové fázi, které se kombinují do iontové pevné látky., Jako příklad, mřížková energie chloridu sodného, NaCl, je energie uvolněná, když se spojí plynné na+ a Cl– ionty, aby vytvořily mřížku střídavých iontů v krystalu NaCl.
Na^+ (g) + Cl^- (g) \rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H=-787.3 kJ/mol
negativní energie je orientační exotermická reakce.
alternativně lze mřížkovou energii považovat za energii potřebnou k oddělení mol iontové pevné látky do plynné formy jejích iontů(tj.,
mřížková energie nemůže být stanovena experimentálně kvůli obtížnosti izolace plynných iontů. Energetickou hodnotu lze odhadnout pomocí cyklu Born-Haber, nebo ji lze teoreticky vypočítat elektrostatickým vyšetřením krystalové struktury.,
Faktory Ovlivňující Mříž Energie
V roce 1918, se Narodil a Lande prezentovány následující vzor pro mříž energie:
E = – \frac {N_AMz^+z^-e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
V této rovnici, NA je Avogadrovo konstanta, M je Madelung konstantní, který závisí na geometrii crystal; z+ je počet nabití kationtu; z– je počet nabití anion; e je elementární náboj elektronu; n je Narozen exponent, charakteristika stlačitelnosti pevné; \epsilon dvou je permitivita volné místo; a r0 je vzdálenost k nejbližší ion.,
Tento model klade důraz na dva hlavní faktory, které přispívají k mřížková energie, iontová pevné: poplatek na ionty, a poloměr, nebo velikost, iontů. Účinek těchto faktorů je:
- jako náboj iontů se zvyšuje, mříž energie se zvyšuje
- jako velikost iontů se zvyšuje, mřížce klesá energie
Mřížková energie jsou také důležité v predikci rozpustnosti iontové pevné látky v H2O. Iontové sloučeniny s menší mříž energií mají tendenci být více rozpustný v H2O.,