Kafes Enerjisi Nedir?

Kafes enerjisi, bir atomik potansiyel enerji şeklidir. Bir katı iyonlarını, pozitif bir değerin elde edildiği gaz iyonlarına ve atomlara bölmek için gereken enerji miktarıdır. Bir katı oluşumu sırasında enerjinin iyonlar halinde bağlandığı salınım halindeki ters formu negatif bir değer verir. Kafes enerjisi değerleri için standart birimler mol başına kilojoj (kJ / mol) 'dir ve bu atom enerjisini hesaplamak için birincil uygulama belirli bir iyonik katının ne kadar kararlı olduğunu tanımlamaktır.

İyonik katılar kristalin bir yapıya sahiptir, bu nedenle her bir iyon ters yükün birkaçı ile etkileşime girebilir. Sipariş edilen yapı, iyonların mevcut termodinamik enerjiye rağmen herhangi bir işlemi veya entropiyi yürütmek için etkileşime girmesine izin verir. Karşıt yük iyonları etkileşime girdiğinde, iyon katılarının çok yüksek erime ve kaynama noktalarına neden olan bir özellik olan büyük miktarda enerji açığa çıkar.

Bu reaksiyonlar için ihtiyaç duyulan enerji, iyonlar için kafes enerjisinin hesaplanmasıyla belirlenebilir. Kafes enerjileri, doğru bir ölçüm elde etmek için kullanılan enerji kavramlarının bir kombinasyonunu içeren Born-Haber Döngüsünü uygulayarak hesaplanır. İyonlaşma enerjisi, bir elektronun bir atom veya iyondan ayrılması için ihtiyaç duyulan enerjinin yanı sıra elektron afinitesinin yanı sıra, bir iyon veya nötr atomuna bir elektron eklenerek salınan enerji bu hesaplamalara dahil edilir. Diğer değerler arasında ayrışma enerjisi, bir bileşiğin parçalanması gerekir; bir maddenin bir katıdan gaza değişmesine neden olabilen süblimasyon enerjisi; ve oluşum ısısı, bir bileşik temel elementlerinden yaratıldığı zaman enerjideki değişimdir.

Herhangi bir süreçte enerjideki değişiklikler, Hess Yasası ile açıklanan şeyleri adım adım parçalayarak hesaplanabilir. Born-Haber Cycle denklemini kafes enerjisini hesaplamak için yeniden düzenleyerek, oluşum ısısının atomizasyon ısısından, ayrışma enerjisi değerinden çıkarılmasının sonucu, eksi iyonlaşma enerjilerinin toplamı, eksi elektron afinitelerinin toplamı elde edilir. Bu sonuç, metal ve ametal iyonlar bir katı oluşturduğunda enerji salınımını tarif eder. Kafes enerji eğilimleri, sonuçta pozitif bir değer olan iyonların bağlanma olup olmadığını ve bunun negatif bir enerji değeriyle sonuçlanıp bağlanmadığını tanımlar. Bu enerji değerleri her zaman Born-Haber Cycle prensipleri kullanılarak tahmin edilir, çünkü kafes enerjisi doğrudan ölçülemez.