Năng lượng mạng tinh thể là gì

Share the publication

Save the publication to a stack

Like to get better recommendations

The publisher does not have the license to enable download

Tinh thể ion là một hợp chất ion kết tinh. Chúng là chất rắn bao gồm các ion liên kết với nhau bằng lực hút tĩnh điện thành một mạng tinh thể đều đặn. Ví dụ về các tinh thể như vậy là halogenua kiềm, bao gồm kali florua, kali clorua, kali bromua, kali iođua, natri florua.[1] NaCl có tỉ lệ đồng phân 6: 6. Các tính chất của NaCl phản ánh tương tác mạnh mẽ tồn tại giữa các ion. Nó là một chất dẫn điện tốt khi nóng chảy, nhưng rất kém ở trạng thái rắn. Khi hợp nhất các ion di động mang điện tích qua chất lỏng.[2] Chúng có đặc điểm là hấp thụ mạnh bức xạ hồng ngoại và có các mặt phẳng mà chúng phân cắt dễ dàng. Sự sắp xếp chính xác của các ion trong mạng tinh thể ion thay đổi tùy theo kích thước của các ion trong chất rắn.[3]

Cấu trúc tinh thể natri clorua [halit]. Mỗi nguyên tử có sáu lân cận gần nhất, có dạng hình học bát diện. Sự sắp xếp này được gọi là đóng gói gần khối [ccp].
Xanh dương = Na+
Xanh lá cây = Cl−

Các nút lưới là do các ion dương hoặc âm lần lượt chiếm giữ. Các ion này liên kết với nhau bằng liên kết ion.

Liên kết ion là liên kết bền, không định hướng, không bão hòa nên nó tuân theo nguyên lý sắp xếp đặc khít nhất.

"Trong tinh thể các hạt có khuynh hướng sắp xếp đặc khít nhất, sao cho thể tích khoảng không gian tự do giữa chúng là nhỏ nhất".

Mặt khác, người ta thừa nhận các cation, anion có dạng hình cầu, bán kính xác định. Tương tác giữa các ion là tương tác tĩnh điện không định hướng. Vì vậy:

Về nguyên tắc chung, các ion nhất định sẽ kết tinh theo một dạng mạng lưới nào đó sao cho hệ thống đạt được bền vững nhất, nghĩa là ứng với một năng lượng cực tiểu. Trạng thái này sẽ đạt được khi một số lớn các ion trái dấu tiếp xúc với nhau, và các ion cùng dấu không chèn vào nhau. Do đó số phối trí sẽ phụ thuộc vào tỷ số bán kính giữa cation và anion.

Số phối trí là số hạt gần nhất xung quanh 1 hạt. Đối với tinh thể ion là số ion cùng dấu bao quanh 1 ion trái dấu gần nhất.

  • Độ bền và độ cứng cao.
  • Dẫn nhiệt và dẫn điện kém vì trong tinh thể ion không có các hạt mang điện tích chuyển động tự do.
  • Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.
  • Thường tan nhiều trong nước.
  • Hệ số giãn nở: Càng lớn khi điện tích các ion càng nhỏ và khoảng cách giữa các ion càng lớn.

  1. ^ “Chemicals of the natural environment” [PDF]. Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2008.[liên kết hỏng]
  2. ^ “Ionic Structures”. Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2008.
  3. ^ “Chemicals of the natural environment” [PDF]. Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2008.[liên kết hỏng]

  • Art of the States: Anea tác phẩm âm nhạc lấy cảm hứng từ tinh thể ion.

Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Tinh_thể_ion&oldid=67733216”

Năng lượng mạng , năng lượng cần thiết để phân tách hoàn toàn một chất rắn ion , chẳng hạn như muối ăn thông thường , thành các ion thể khí [cũng là năng lượng được giải phóng trong quá trình ngược lại]. Năng lượng mạng tinh thể thường được đo bằng kilojoules trên mol [1 mol = 6,0221367 ¥ 10 23 ]. Đối với mỗi chất rắn cụ thể, năng lượng mạng tinh thể là một hằng số đo mức độ chặt chẽ của các hạt cấu thành với nhau. Năng lượng mạng tinh thể có thể được tính toán nếu biết sự sắp xếp và khoảng cách của các hạt. Các giá trị điển hình cho năng lượng mạng tinh thể của chất rắn ion ở nhiệt độ phòng là khoảng 700 đến 1.000 kilojoules trên mỗi mol.

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

Năng lượng mạng tinh thể là sự thay đổi năng lượng khi hình thành một mol hợp chất ion từ các ion thành phần của nó ở trạng thái khí. Nó là một thước đo của các lực liên kết liên kết các ion. Năng lượng mạng có liên quan đến nhiều tính chất thực tế bao gồm tính hòa tan , độ cứng và tính dễ bay hơi. Năng lượng mạng tinh thể thường được suy ra từ chu trình Born – Haber . [1]

Sự hình thành mạng tinh thể là tỏa nhiệt, tức là giá trị của mạng tinh thể ΔH là âm vì nó tương ứng với sự liên kết của các ion thể khí phân tách vô hạn trong chân không để tạo thành mạng tinh thể ion.

Khái niệm năng lượng mạng ban đầu được phát triển cho các hợp chất có cấu trúc stonealt và sphalerit như NaCl và ZnS , trong đó các ion chiếm vị trí mạng tinh thể có tính đối xứng cao. Trong trường hợp của NaCl, năng lượng mạng tinh thể là năng lượng được giải phóng bởi phản ứng

Mối quan hệ giữa năng lượng mạng tinh thể mol và entanpi mạng tinh thể mol được cho bởi phương trình sau:

đâu là năng lượng mol mạng tinh thể, entanpi mol mạng tinh thể và sự thay đổi của thể tích trên mỗi mol. Do đó, entanpi mạng tinh thể còn tính đến việc phải thực hiện công việc chống lại áp suất bên ngoài . Δ U {\ displaystyle \ Delta U} Δ H {\ displaystyle \ Delta H} Δ V m {\ displaystyle \ Delta V_ {m}} P {\ displaystyle p}

Một số sách giáo khoa [3] và Sổ tay Hóa học và Vật lý CRC thường được sử dụng [4] xác định năng lượng mạng tinh thể [và entanpi] bằng dấu ngược lại, tức là năng lượng cần thiết để chuyển tinh thể thành các ion khí phân tách vô hạn trong chân không , một quá trình thu nhiệt . . Theo quy ước này, năng lượng mạng tinh thể của NaCl sẽ là +786 kJ / mol. Năng lượng mạng tinh thể đối với các tinh thể ion như natri clorua, kim loại như sắt, hoặc các vật liệu liên kết cộng hóa trị như kim cương có độ lớn lớn hơn đáng kể so với các chất rắn như đường hoặc iốt, mà các phân tử trung hòa của chúng chỉ tương tác bằng lưỡng cực-lưỡng cực hoặc van der Lực lượng Waals .

Mạng tinh thể natri clorua

Video liên quan

Chủ Đề