leerdoel
- Beschrijf rooster energie en de factoren die van invloed zijn op het
Belangrijke Punten
- Rooster energie is gedefinieerd als de energie die nodig is om van een mol van een ionische vaste naar gasvormige ionen.
- Roosterenergie kan niet empirisch worden gemeten, maar kan worden berekend met behulp van Elektrostatica of geschat met behulp van de Born-Haber-cyclus.,
- twee belangrijke factoren die bijdragen aan de grootte van de roosterenergie zijn de lading en de straal van de gebonden ionen.
termen
- exotherme reactie een proces dat warmte afgeeft in de omgeving.
- roosterenergie de hoeveelheid energie die vrijkomt bij de vorming van een kristallijne Ionische vaste stof uit gasvormige ionen.
definitie van Roosterenergie
Roosterenergie is een schatting van de bindingssterkte in ionverbindingen. Het wordt gedefinieerd als de warmte van de vorming voor ionen van tegengestelde lading in de gasfase te combineren tot een ionische vaste stof., Als voorbeeld: de roosterenergie van natriumchloride, NaCl, is de energie die vrijkomt wanneer gasvormige Na+ en Cl– ionen samenkomen om een rooster van afwisselende ionen in het NaCl-kristal te vormen.
Na^ +(g) + Cl^ – (g) \rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H=-787.3 kJ / mol
het negatieve teken van de energie wijst op een exotherme reactie.
als alternatief kan roosterenergie worden beschouwd als de energie die nodig is om een mol van een ionische vaste stof te scheiden in de gasvormige vorm van zijn ionen (dat wil zeggen het omgekeerde van de hierboven getoonde reactie).,
Roosterenergie kan niet experimenteel worden bepaald vanwege de moeilijkheid bij het isoleren van gasvormige ionen. De energiewaarde kan worden geschat met behulp van de Born-Haber cyclus, of het kan theoretisch worden berekend met een elektrostatisch onderzoek van de kristalstructuur.,
Factoren die van Invloed zijn Rooster Energie
In 1918 Geboren en Lande gaf de volgende model voor het rooster energie:
E = – \frac {N_AMz^+z^-e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
In deze vergelijking, NA is de constante van Avogadro; M is de Madelung constante, dat hangt af van de crystal-geometrie; z+ is de betaling het nummer van de kationen; z– is de betaling het nummer van de anion; e is de elementaire lading van het elektron; n is Geboren exponent, een kenmerk van de samendrukbaarheid van de solid; \epsilon _o is de permeabiliteit van de vrije ruimte; en r0 is de afstand tot de dichtstbijzijnde ion.,
Dit model benadrukt twee belangrijke factoren die bijdragen aan de roosterenergie van een ionische vaste stof: de lading op de ionen en de straal of grootte van de ionen. Het effect van deze factoren is:
- naarmate de lading van de ionen toeneemt, neemt de roosterenergie toe
- naarmate de grootte van de ionen toeneemt, neemt de roosterenergie af
Roosterenergieën zijn ook belangrijk voor het voorspellen van de oplosbaarheid van ionische vaste stoffen in H2O. Ionverbindingen met kleinere roosterenergieën zijn doorgaans beter oplosbaar in H2O.,