Hvad er gitterenergi?
Gitterenergi er en form for atomær potentiel energi. Det er den mængde energi, der er nødvendig for at opdele ioner af et fast stof i gasformige ioner og atomer, hvorfra en positiv værdi er afledt. Den omvendte form, hvor energi frigives, når ioner binder under dannelsen af et fast stof, giver en negativ værdi. Standardenhederne for gitterenergiverdier er kilojoules pr. Mol (kJ / mol), og den primære anvendelse til beregning af denne atomenergi er at beskrive, hvor stabilt et bestemt ionisk fast stof er.
Ioniske faste stoffer har en krystallinsk struktur, så hver ion kan interagere med et par andre med den modsatte ladning. Den ordnede struktur tillader ioner at interagere på trods af den tilgængelige termodynamiske energi til at drive enhver proces eller entropi, der er lav. Når ioner med modsatte ladninger interagerer, frigives en masse energi, en egenskab, der får iontørstof til at have meget høje smelte- og kogepunkter.
Den nødvendige energi til disse reaktioner kan bestemmes ved at beregne gitterenergien for ionerne. Gitterenergier beregnes ved anvendelse af Born-Haber-cyklussen, som involverer en kombination af energikoncepter, der bruges til at udlede en nøjagtig måling. Ioniseringsenergi, den energi, der er nødvendig for at få et elektron til at adskille fra et atom eller ion, samt elektronaffinitet, energien frigivet ved at tilføje et elektron til et ion eller neutralt atom, er inkluderet i sådanne beregninger. Andre værdier inkluderer dissocieringsenergi, behov for at nedbryde en forbindelse; sublimationsenergi, som kan få et stof til at ændre sig fra et fast stof til gas; og dannelsesvarme, ændringen i energi, når en forbindelse oprettes ud af dens basale elementer.
Ændringer i energi i enhver proces kan beregnes ved at nedbryde ting trin for trin, hvilket er forklaret af Hess 'lov. Ved at omorganisere Born-Haber Cycle ligningen for at beregne gitterenergi opnås resultatet af at trække dannelsesvarmen fra forstøvningsvarmen fra dissocieringsenergiverdien minus summen af ioniseringsenergier minus summen af elektronaffiniteter. Dette resultat beskriver frigivelse af energi, når metal og ikke-metale ioner danner et fast stof. Trender i gitterenergi definerer, om det faste stof bruges op, for hvilket slutresultatet er en positiv værdi, eller ioner er bindende, hvilket resulterer i en negativ energiverdi. Disse energiværdier estimeres altid ved hjælp af Born-Haber Cycle-principper, fordi gitterenergi ikke kan måles direkte.