علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Calculating Lattice Energies
المؤلف:
........
المصدر:
LibreTexts Project
الجزء والصفحة:
............
8-4-2019
2229
Calculating Lattice Energies
The lattice energy of nearly any ionic solid can be calculated rather accurately using a modified form of Equation 1.1:
U, which is always a positive number, represents the amount of energy required to dissociate 1 mol of an ionic solid into the gaseous ions. As before, Q1 and Q2 are the charges on the ions and r0 is the internuclear distance. We see from Equation 1.1 that lattice energy is directly related to the product of the ion charges and inversely related to the internuclear distance. The value of the constant k′ depends on the specific arrangement of ions in the solid lattice and their valence electron configurations, topics that will be discussed in more detail in the second semester. Representative values for calculated lattice energies, which range from about 600 to 10,000 kJ/mol, are listed in Table 1.1. Energies of this magnitude can be decisive in determining the chemistry of the elements.
Table 1.1 Representative Calculated Lattice Energies
Substance | U (kJ/mol) |
---|---|
NaI | 682 |
CaI2 | 1971 |
MgI2 | 2293 |
NaOH | 887 |
Na2O | 2481 |
NaNO3 | 755 |
Ca3(PO4)2 | 10,602 |
CaCO3 | 2804 |
Source: Data from CRC Handbook of Chemistry and Physics (2004).
Because the lattice energy depends on the product of the charges of the ions, a salt having a metal cation with a +2 charge (M2+) and a nonmetal anion with a −2 charge (X2−) will have a lattice energy four times greater than one with M+ and X−, assuming the ions are of comparable size (and have similar internuclear distances). For example, the calculated value of U for NaF is 910 kJ/mol, whereas U for MgO (containing Mg2+ and O2− ions) is 3795 kJ/mol.
Because lattice energy is inversely related to the internuclear distance, it is also inversely proportional to the size of the ions. This effect is illustrated in Figure 1.1, which shows that lattice energy decreases for the series LiX, NaX, and KX as the radius of X− increases. Because r0 in Equation 1.1 is the sum of the ionic radii of the cation and the anion (r0 = r+ + r−), r0 increases as the cation becomes larger in the series, so the magnitude of U decreases. A similar effect is seen when the anion becomes larger in a series of compounds with the same cation.
Figure 1.1 A Plot of Lattice Energy versus the Identity of the Halide for the Lithium, Sodium, and Potassium Halides Because the ionic radii of the cations decrease in the order K+ > Na+ > Li+ for a given halide ion, the lattice energy decreases smoothly from Li+ to K+. Conversely, for a given alkali metal ion, the fluoride salt always has the highest lattice energy and the iodide salt the lowest.
الاكثر قراءة في مقالات متنوعة في علم الكيمياء
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
