Obiettivo di Apprendimento
- Descrivere energia reticolare e i fattori che la influenzano
Punti Chiave
- Reticolo di energia è definita come l’energia necessaria per separare una mole di un solido ionico in ioni gassosi.
- L’energia del reticolo non può essere misurata empiricamente, ma può essere calcolata usando l’elettrostatica o stimata usando il ciclo di Born-Haber.,
- Due fattori principali che contribuiscono alla grandezza dell’energia del reticolo sono la carica e il raggio degli ioni legati.
Termini
- reazione esotermicaun processo che rilascia calore nell’ambiente circostante.
- energia reticolala quantità di energia rilasciata dopo la formazione di un solido ionico cristallino da ioni gassosi.
Definizione di energia del reticolo
L’energia del reticolo è una stima della forza di legame nei composti ionici. È definito come il calore di formazione per gli ioni di carica opposta nella fase gassosa da combinare in un solido ionico., Ad esempio, l’energia reticolare del cloruro di sodio, NaCl, è l’energia rilasciata quando gli ioni Na+ e Cl gassosi si uniscono per formare un reticolo di ioni alternati nel cristallo NaCl.
Na ^ + (g) + Cl ^ – (g) \rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H = -787.3 kJ / mol
Il segno negativo dell’energia è indicativo di una reazione esotermica.
In alternativa, l’energia del reticolo può essere pensata come l’energia necessaria per separare una mole di un solido ionico nella forma gassosa dei suoi ioni (cioè il contrario della reazione mostrata sopra).,
L’energia del reticolo non può essere determinata sperimentalmente a causa della difficoltà di isolare gli ioni gassosi. Il valore energetico può essere stimato utilizzando il ciclo di Born-Haber, oppure può essere calcolato teoricamente con un esame elettrostatico della struttura cristallina.,
Fattori che Influenzano il Reticolo di Energia
Nel 1918, Nato e Lande presentato il seguente modello per reticolo di energia:
E = – \frac {N_AMz^+z^-e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
In questa equazione, NA è di Avogadro costante; M è la costante di Madelung, che dipende dal cristallo geometria; z+ è il codice carica del catione; z è il numero di anione; e è la carica elementare dell’elettrone; n è il Nato esponente, che è una caratteristica della comprimibilità del solido; \epsilon _o è la costante dielettrica di spazio libero; e r0 è la distanza dal più vicino agli ioni.,
Questo modello enfatizza due fattori principali che contribuiscono all’energia reticolare di un solido ionico: la carica sugli ioni e il raggio, o dimensione, degli ioni. L’effetto di questi fattori è:
- come la carica degli ioni aumenta, il reticolo di aumenti di energia
- come la dimensione degli ioni aumenta, l’energia reticolare diminuisce
Reticolo energie sono anche importanti nel predire la solubilità di solidi ionici in H2O. Composti ionici con i più piccoli reticolo energie tendono ad essere più solubile in H2O.,