Vad är gitterenergi?

Gitterenergi är en form av atomär potentiell energi. Det är den mängd energi som krävs för att dela upp jonerna i ett fast ämne i gasformiga joner och atomer, från vilka ett positivt värde härleds. Den omvända formen, i vilken energi frigörs när joner binder under bildningen av ett fast ämne, ger ett negativt värde. Standardenheterna för gitterenergivärden är kilojoule per mol (kJ / mol), och den primära tillämpningen för beräkning av denna atomenergi är att beskriva hur stabilt ett visst joniskt fast ämne är.

Joniska fasta ämnen har en kristallin struktur, så att varje jon kan interagera med några andra med motsatt laddning. Den ordnade strukturen tillåter joner att interagera trots den tillgängliga termodynamiska energin för att driva vilken process eller entropi som helst. När joner med motsatta laddningar samverkar frigörs en hel del energi, en egenskap som gör att jonfast material har mycket höga smält- och kokpunkter.

Energin som behövs för dessa reaktioner kan bestämmas genom att beräkna gitterenergin för jonerna. Gitterenergier beräknas genom att använda Born-Haber-cykeln, som innefattar en kombination av energibegrepp som används för att erhålla en korrekt mätning. Ioniseringsenergi, energin som behövs för att få en elektron att separera från en atom eller jon, liksom elektronaffinitet, energin som frigörs genom att lägga till en elektron till en jon eller neutral atom, ingår i sådana beräkningar. Andra värden inkluderar dissocieringsenergi, behov av att bryta isär en förening; sublimeringsenergi, vilket kan göra att ett ämne förändras från ett fast ämne till gas; och bildningsvärme, energiförändringen när en förening skapas av dess grundelement.

Energiförändringar i alla processer kan beräknas genom att bryta saker steg för steg, vilket förklaras av Hess 'lag. Genom att omorganisera Born-Haber Cykel-ekvationen för att beräkna gitterenergi uppnås resultatet av att subtrahera formationsvärmen från atomiseringsvärmen, från dissocieringsenergivärdet minus summan av joniseringsenergier minus summan av elektronaffiniteter. Detta resultat beskriver frisättningen av energi när metall och icke-metalliska joner bildar ett fast ämne. Tratters energi energi definierar om det fasta materialet bryts upp, för vilket slutresultatet är ett positivt värde, eller joner är bindande, vilket resulterar i ett negativt energivärde. Dessa energivärden uppskattas alltid med hjälp av Born-Haber Cycle-principer eftersom gitterenergin inte kan mätas direkt.