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晶格能

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1 拼音

jīng gé néng

2 注解

晶格能又叫点阵能。它是在OK时1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。用化学反应式表示时,相当于下面反应式的内能改变量

aMz (气) bXz-(气)→MaXb晶体) U(晶格能)

晶格能也可以说是破坏1mol晶体,使它变成完全分离的自由离子所需要消耗的能量。晶格能越大,表示离子键越强,晶体越稳定。晶格能的数值有两个来源。第一是理论计算值。它是根据离子晶体模型,考虑其中任一离子跟周围异号离子间的吸引作用,以及跟其他同号离子间的排斥作用推导出下列近似公式计算得到的。

式中Z是离子价数,R0是一对离子间的平均距离,A是跟一定的晶格类型有关的常数,NA是阿佛加德罗常数,m是跟离子的电子层构型有关的常数,它的值可取5~12,ε0是真空电容率(8.85419×10-12-2·牛-1·米-2)。例如,氯化钠晶体的Z =Z-=1,R0=2.814×10-10m,m=8,A=1.7476,代入上述公式可得U=755kJ/mol。第二是热化学实验值。设计一个热化学循环然后根据实验测得的热化学量(如生成热、升华热、离解热、电离能、电子亲合势)进行计算。影响晶格能大小的因素主要是离子半径、离子电荷以及离子的电子层构型等。例如,随着卤离子半径增大,卤化物的晶格能降低;高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格能,如UTiN>UMgO>UNaCl。此外,Cu Na 半径相近、离子电荷相同,但Cu 是18电子构型,对阴离子会产生极化作用,因此UCu2S>UNa2S。离子化合物都有较高的熔点和沸点,这是和它们离子晶体有很大的晶格能有关。由于UMgO>UNaF,MgO的熔点(2800℃)比NaF的熔点(988℃)高得多。晶格能的大小决定离子晶体的稳定性,用它可以解释和预言离子晶体的许多物理和化学性质。例如,根据晶格能大小可以求得难以从实验测出的电子亲和势,可以求得离子化合物的溶解热,并能预测溶解时的热效应

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  • 评论总管
    2021/1/27 19:24:33 | #0
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本页最后修订于 2010年3月30日 星期二 22:40:31 (GMT+08:00)
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