læringsmål
- Beskrive gitter energi og faktorene som påvirker dem på
– Tasten Poeng
- Gitter energi er definert som energi er nødvendig for å skille en muldvarp av en ionisk solid i gassform ioner.
- Gitter energi ikke kan måles empirisk, men det kan beregnes ved hjelp av electrostatics eller estimert ved hjelp av Born-Haber-syklusen.,
- To viktigste faktorene som bidrar til at omfanget av gitter energi er den kostnad og radius av limt ioner.
Vilkår
- eksoterme reactionA prosess som frigjør varme til omgivelsene.
- gitter energyThe mengden energi som frigjøres ved dannelsen av en krystallinsk ioniske solid fra gassform ioner.
Definisjon av Gitter Energi
Gitter energi er et estimat av bindingsstyrke i ioniske forbindelser. Det er definert som varmen fra dannelsen for ioner med motsatt ladning i gass fase for å kombinere i en ionisk solid., Som et eksempel, gitter energi av natriumklorid, NaCl, er den energien som frigjøres når gassform Na+ og Cl– ioner kommer sammen for å danne et gitter av vekslende ioner i NaCl krystall.
Na^+ (g) + Cl^- (g) \rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H=-787.3 kJ/mol
Den negative tegn på energi er en indikasjon på en eksoterme reaksjonen.
Alternativt, gitter energi kan bli tenkt på som den energien som kreves for å skille en muldvarp av en ionisk solid i gassform av sin ioner (som er det motsatte av den reaksjon som er vist ovenfor).,
Gitter energi kan ikke bestemmes eksperimentelt på grunn av vanskeligheter med å isolere gassform ioner. Energi verdi kan estimeres ved hjelp av Born-Haber-syklusen, eller den kan beregnes teoretisk med en elektrostatisk undersøkelse av krystallstruktur.,
Faktorer som Påvirker Gitter Energi
I 1918, Født og Lande presentert følgende modell for gitter energi:
E = – \frac {N_AMz^+z^-e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
I denne ligningen, NA er Avogadro er konstant; M er Madelung konstant, som avhenger av crystal geometri; z+ er kostnad antall kation; z– ansvaret antall av anion; e er en elementær kostnad av elektronet; n er Født eksponent, en karakteristikk av den compressibility av solid; \epsilon _o er permittivity ledig plass, og r0 er avstanden til nærmeste ion.,
Denne modellen legger vekt på to viktigste faktorene som bidrar til gitter energi av en ionisk solid: kostnad på ioner, og radius, eller størrelsen, av ioner. Effekten av disse faktorene er:
- som kostnad av ioner øker, gitter energi øker
- som størrelsen av ioner øker, gitter energi reduseres
Gitter energi er også viktig for å forutsi løselighet i ioniske tørrstoff i H2O. Ioniske forbindelser med mindre gitter energier har en tendens til å være mer løselig i H2O.,