Калькулятор энергии решётки

Энергия решётки характеризует изменение энергии при сборке ионного кристалла из отдельных газообразных ионов либо при обратном процессе, в зависимости от соглашения о знаках. При используемом здесь соглашении об образовании экзотермическое формирование кристалла имеет отрицательную энергию решётки. В некоторых учебниках её определяют как положительную энергию, необходимую для разделения твёрдого вещества. Поэтому перед использованием опубликованного значения сравните модули и соглашения. Уравнение Борна — Ланде рассматривает ионное твёрдое тело как трёхмерный массив заряженных частиц. Электростатическое притяжение зависит от постоянной Маделунга, произведения зарядов катиона и аниона и расстояния между ближайшими соседями. Поправка на короткодействующее отталкивание использует показатель Борна n. Калькулятор объединяет эти члены с физическими константами и числом Авогадро, принимает расстояние в пикометрах и выдаёт килоджоули на моль. Постоянная Маделунга отражает геометрию кристалла, а не только природу ионов. Структуры хлорида натрия, хлорида цезия и цинковой обманки имеют разные постоянные, поскольку каждый ион окружён различным расположением зарядов. Модули формальных зарядов сильно влияют на результат, так как электростатический член содержит их произведение. Меньшее межионное расстояние и большие заряды обычно увеличивают модуль энергии решётки. Показатель Борна описывает резкое отталкивание при перекрывании электронных облаков. Его часто оценивают по электронной конфигурации ионов; он должен быть больше единицы. Значения Борна — Ланде являются модельными оценками: поляризация, ковалентный характер, несферические ионы и неточные структурные параметры могут вызывать отличия от термохимических значений. Цикл Борна — Габера, напротив, применяет закон Гесса. Он разбивает образование ионного твёрдого вещества на измеримые или оцениваемые этапы: сублимацию металла, диссоциацию молекулярных связей, ионизацию, присоединение электронов и образование решётки. Поскольку сумма изменений энтальпии должна равняться стандартной энтальпии образования, неизвестный решёточный член можно выделить алгебраически. Этот подход связывает макроскопические термохимические данные с ионным взаимодействием, которое трудно измерить напрямую. Учёт знаков особенно важен в расчёте Борна — Габера. Сублимация, диссоциация и ионизация обычно вводятся положительными. Сродство к электрону может приводиться как выделившаяся энергия с положительным модулем или как отрицательная энтальпия со знаком. Этот калькулятор ожидает вклад в энтальпию с учётом знака, поэтому экзотермическое первое присоединение электрона следует вводить отрицательным числом. Для соединений с несколькими ионизациями или присоединениями электронов вводите сумму всех соответствующих вкладов. Энергия решётки помогает объяснить температуру плавления, твёрдость, тенденции растворимости, термическую устойчивость и образование ионных соединений. Она не является единственным фактором благоприятности растворения или реакции: важны также гидратация, энтропия и другие члены. Используйте единую стехиометрическую основу на всех этапах цикла Борна — Габера и перед интерпретацией результата проверьте структуру кристалла, заряды, единицы расстояния и соглашение о знаках.