Hva er gitterenergi?

Gitterenergi er en form for atomenergi. Det er energimengden som trengs for å dele opp ionene til et fast stoff i gassformige ioner og atomer, hvorfra en positiv verdi er avledet. Den omvendte formen, der energi frigjøres når ioner binder under dannelsen av et fast stoff, gir en negativ verdi. Standardenhetene for gitterenergiverdier er kilojoules per mol (kJ / mol), og den primære bruken for beregning av denne atomenergien er å beskrive hvor stabilt et bestemt ionisk fast stoff er.

Ioniske faste stoffer har en krystallinsk struktur, slik at hver ion kan samhandle med noen få andre med motsatt ladning. Den ordnede strukturen lar ioner samvirke til tross for den tilgjengelige termodynamiske energien for å drive enhver prosess, eller entropi, som er lav. Når joner med motsatte ladninger samvirker, frigjøres det mye energi, en egenskap som gjør at jonfaststoff har meget høye smelte- og kokepunkter.

Energien som trengs for disse reaksjonene kan bestemmes ved å beregne gitterenergien for ionene. Gitterenergier beregnes ved å bruke Born-Haber-syklusen, som innebærer en kombinasjon av energikonsepter som brukes til å utlede en nøyaktig måling. Ioniseringsenergi, energien som trengs for å få et elektron til å skille seg fra et atom eller ion, samt elektronaffinitet, energien som frigjøres ved å legge et elektron til et ion eller nøytralt atom, er inkludert i slike beregninger. Andre verdier inkluderer dissosiasjonsenergi, behov for å bryte fra hverandre en forbindelse; sublimasjonsenergi, som kan føre til at et stoff endrer seg fra et fast stoff til gass; og formasjonsvarme, energiforandringen når en forbindelse blir laget av sine grunnleggende elementer.

Endringer i energi i enhver prosess kan beregnes ved å bryte ting ned trinn for trinn, som forklares med Hess 'Law. Ved å omorganisere Born-Haber Cycle ligningen for å beregne gitterenergi oppnås resultatet av å trekke formasjonsvarmen fra forstøvningsvarmen, fra dissosieringsenergiverdien minus summen av ioniseringsenergier minus summen av elektronaffiniteter. Dette resultatet beskriver frigjøring av energi når metall og ikke-metale ioner danner et fast stoff. Trender i gitterenergi definerer om det faste stoffet brytes opp, der sluttresultatet er en positiv verdi, eller ioner er bindende, noe som resulterer i en negativ energiverdi. Disse energiverdiene blir alltid estimert ved å bruke Born-Haber Cycle prinsipper fordi gitterenergi ikke kan måles direkte.