Tanulási Cél
- Leírni rács energia, valamint a tényezők, amelyek befolyásolják
főbb Pontok
- Rács energia meghatározása, a szükséges energiát, hogy külön egy tégla, egy ionos szilárd a gáz-halmazállapotú ionok.
- a rácsos energia empirikusan nem mérhető, de elektrosztatikával vagy a Született Haber ciklus segítségével becsülhető.,
- a rácsos energia nagyságához hozzájáruló két fő tényező a kötődött ionok töltése és sugara.
kifejezések
- exoterm reakcióegy folyamat, amely hőt bocsát ki a környezetébe.
- rácsos energiaa gázionokból származó kristályos Ionos szilárdság kialakulásakor felszabaduló energia mennyisége.
A rácsos energia meghatározása
a rácsos energia az ionos vegyületek kötési szilárdságának becslése. Úgy definiáljuk, mint a gázfázisban ellentétes töltésű ionok képződésének hője, amely Ionos szilárdvá alakul., Például a nátrium-klorid, NaCl rácsos energiája az a felszabaduló energia, amikor a gáznemű Na+ és Cl– ionok összegyűlnek, hogy váltakozó ionok rácsát képezzék a NaCl kristályban.
Na^ + (g) + Cl^ – (g) \ rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H = -787,3 kJ / mol
az energia negatív jele exoterm reakcióra utal.
Alternatív megoldásként a rácsenergiát úgy lehet tekinteni, mint az ionos szilárd anyag móljának az ionok gáznemű formájába történő elválasztásához szükséges energiát (azaz a fenti reakció fordított részét).,
a rácsos energia nem határozható meg kísérletileg a gázionok elkülönítésének nehézsége miatt. Az energiaérték a Born-Haber ciklus segítségével becsülhető meg, vagy elméletileg kiszámítható a kristályszerkezet elektrosztatikus vizsgálatával.,
Befolyásoló Tényezők Rács Energia
1918-Ban Született Lande bemutatták a következő modellt rács energia:
E = – \frac {N_AMz^+z^e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
ebben Az egyenletben, NA az Avogadro-állandó, M a Madelung állandó, ami attól függ, hogy a kristály geometria; z+ a felelős száma a kation; z– a főnök száma az anion; e az elemi töltés az elektron; n a Született kitevő, jellemzője a kompresszibilitási a szilárd; \epsilon két a permittivity szabad hely; valamint r0 a távolság a legközelebbi ion.,
Ez a modell két fő tényezőt hangsúlyoz, amelyek hozzájárulnak egy ionos szilárd anyag rácsos energiájához: az ionok töltése, valamint az ionok sugara vagy mérete. A hatás az említett tényezők:
- mint a felelős az ionok növeli, a rács energia növeli
- mint a méret a ionok növeli, a rács energia csökken
Rács energiák is fontos előre a oldhatósága ionos szilárd H2O. Ionos vegyületek kisebb rácsot energiák általában több oldódik H2O.,