Энергия кристаллической решетки и циклы Борна–Габера

Энергия, запечатанная в кристаллической решетке

• Образование твердого ионного соединения включает несколько энтальпийных этапов.
• Энергия решетки — это значительное выделение энергии.
• Цикл Борна–Габера связывает все эти этапы вместе.

Ключевые изменения энтальпии

• атомизация $\Delta H_{\text{at}}$: энергия, необходимая для образования одного моля газообразных атомов (всегда положительная).
• энергия решетки $\Delta H_{\text{latt}}$: изменение при образовании одного моля твердой решетки из газообразных ионов (всегда отрицательная).
• первое электронное сродство: изменение при присоединении одним электроном каждого газообразного атома (обычно отрицательная); при движении вниз по группе становится менее экзотермичной (больший атом).

Цикл Борна–Габера для хлорида натрия

Цикл Борна–Габера и прочность решетки

• Цикл Борна–Габера связывает образование ионного твердого тела с атомизацией, энергией ионизации, электронным сродством и энергией решетки. Используйте закон Гесса, чтобы найти любой неизвестный этап.
• Энергия решетки более отрицательна (прочнее), когда:
  • ионный заряд выше ($\text{Mg}^{2+}$ превосходит $\text{Na}^{+}$), и
  • ионный радиус меньше.

Ионное твердое тело, такое как хлорид натрия, представляет собой гигантскую регулярную решетку ионов.

Что делает энергию решетки большой

• Энергия решетки более экзотермична для меньших, более заряженных ионов.
• Именно поэтому MgO имеет значительно большую энергию решетки, чем NaCl.

Меньшие ионы и более высокие заряды обеспечивают более высокую энергию решетки

Вы поняли