Υπολογισμός ενθαλπίας πλέγματος

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι ιοντικές ενώσεις υπάρχουν συνήθως σε στερεά μορφή και η μοριακή τους δύναμη φαίνεται πολύ ισχυρή. Τα μόρια που υπάρχουν στα ιοντικά στερεά έχουν διαταχθεί στην τρισδιάστατη δομή που μοιάζει με πλέγμα, γνωστή ως δομή πλέγματος. Η ενέργεια που απαιτείται για τον διαχωρισμό ενός mol της στερεάς ιοντικής ένωσης στα συστατικά αέρια ιόντα είναι ενθαλπία πλέγματος. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τη μέθοδο υπολογισμού της ενθαλπίας πλέγματος και θα περιλαμβάνει ορισμένα παραδείγματα για καλύτερη κατανόηση.

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΕΝΘΑΛΠΙΑΣ ΔΙΚΤΥΜΑΤΟΣ

Η ενθαλπία πλέγματος ορίζεται ως το μέτρο της ισχύος της ιοντικής ένωσης. Υπάρχει ανάγκη να κατανοήσουμε ότι όταν υπάρχει αφαίρεση ηλεκτρονίων, απαιτεί ενέργεια και ενώ προσθέτει ηλεκτρόνια, ασκεί ισχύ. Μπορεί να ειπωθεί ότι η ισχύς της ιοντικής ένωσης εξαρτάται από το πόσο αποτελεσματικά σχηματίζονται θετικά και αρνητικά ιόντα από τα ειδικά ουδέτερα άτομα τους. Η μέθοδος που βοηθά στη δημιουργία θετικών και αρνητικών ιόντων ονομάζεται ενθαλπία ιονισμού και η συγγένεια ηλεκτρονίων συζητείται παρακάτω.

1. Τα ηλεκτρόνια αφαιρούνται για να δημιουργηθούν τα θετικά ιόντα. Ωστόσο, ο όρος «ενθαλπία» καθορίζει ποια ποσότητα ενέργειας θα χρειαστεί για να διαχωριστεί ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο. Επομένως, μπορεί να ειπωθεί ότι τα άτομα που περιλαμβάνουν την ενθαλπία χαμηλότερου ιονισμού έχουν υψηλότερη ενέργεια πλέγματος.
2. Τα ηλεκτρόνια προστίθενται για τη δημιουργία των αρνητικών ιόντων, η διαδικασία προσθήκης ενθαλπίας στο ηλεκτρόνιο μπορεί να οριστεί ως η ενέργεια που ασκείται όταν ένα άτομο δέχεται ένα ηλεκτρόνιο. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια των ηλεκτρονίων, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ενέργεια του πλέγματος,

Τύπος 

Ο τύπος ενθαλπίας πλέγματος γράφεται ως 

ΔU =ΔH – pΔVm

Πού,

ΔU =ενέργεια πλέγματος του mole

ΔH =δικτυωτή ενθαλπία του mole

ΔVm =μεταβολή όγκου ανά mole

P =εξωτερική πίεση

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ  ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΝΘΑΛΠΙΑ ΤΟΥ ΔΙΚΛΩΜΑΤΟΣ 

Δύο σημαντικοί παράγοντες επηρεάζουν την ενθαλπία του πλέγματος, δηλαδή 1) το φορτίο του ιόντος και 2) το μέγεθος του ατόμου

• Χρέωση Ion: 

Η δύναμη είναι διαθέσιμη στα ιόντα του πλέγματος, γεγονός που οδηγεί τα ιόντα να έλκονται μεταξύ τους. Πρέπει να γνωρίζουμε ότι η διαθέσιμη δύναμη στον κρύσταλλο του πλέγματος φαίνεται να είναι ευθέως ανάλογη με το φορτίο μεγέθους. Επομένως, μπορεί να ειπωθεί ότι όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος του φορτίου, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η δύναμη.

• Μέγεθος του ατόμου: 

Ένα μικρό άτομο έχει μια μικρή διατομική απόσταση μεταξύ τους και η διατομική απόσταση μεταξύ τους φαίνεται να περιλαμβάνει ισχυρότερες δυνάμεις δέσμευσης, οι οποίες χρειάζονται υψηλότερη ενθαλπία πλέγματος.

Η ενθαλπία πλέγματος μπορεί να γίνει κατανοητή με δύο τρόπους, τη δημιουργία των στερεών ενώσεων μέσω των αερίων ιόντων και 2) τον διαχωρισμό στερεών σε αέρια ιόντα. Μαζί με αυτά, πρέπει να καταλάβουμε ότι η ενέργεια που χρειάζεται για να διαχωριστεί 1 mol ενός στερεού κρυστάλλου σε αέρια ιόντα ονομάζεται ενθαλπίες διάστασης πλέγματος και παραμένει πάντα θετική. Οι ενθαλπίες διάστασης πλέγματος NaCl είναι +787 KJ mol -1. Ωστόσο, από την άλλη πλευρά, όταν απαιτείται ενέργεια για τη δημιουργία πλέγματος από τα αέρια ιόντα, ονομάζεται ενθαλπία σχηματισμού πλέγματος. (πάντα αρνητικό).

ΠΩΣ ΝΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩ ΤΗΝ ΕΝΘΑΛΠΙΑ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΜΑΤΟΣ;

Η ενθαλπία πλέγματος του ιοντικού δεσμού μπορεί να μετρηθεί με δύο μεθόδους. Ο πρώτος τρόπος είναι ο γεννημένος κύκλος Haber ή κύκλος Hess Law, και ο δεύτερος αναφέρεται στο στυλ της φυσικής.

1. Κύκλος Born Haber: 

Ο κύκλος Born Haber, γνωστός και ως κύκλος του νόμου Hess, είναι η μέθοδος που βοηθά στον υπολογισμό των αλλαγών στην ενθαλπία. Οι ενθαλπίες πλέγματος που μετρώνται μέσω αυτής της μεθόδου είναι γνωστό ότι είναι πειραματικές τιμές.

1. Στιλ φυσικής: 

Αυτή η διαδικασία τονίζει πόση ενέργεια θα απελευθερωθεί για να διαχωριστεί το άτομο από στερεά σε αέρια μορφή. Η μέτρηση αφορά τις ενέργειες του πλέγματος και οι τιμές που βρέθηκαν από μια τέτοια διαδικασία είναι θεωρητικές τιμές.

Για να βρείτε την ενθαλπία του πλέγματος χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Born Haber Cycle, πρέπει να ακολουθήσετε τα παρακάτω βήματα

1. Πρώτα, πρέπει να προσδιορίσουμε τη θερμότητα σχηματισμού
2. Τώρα, ανακαλύψτε την ενέργεια διάσπασης και τη θερμότητα του ψεκασμού.
3. Προσδιορίστε τις συγγένειες ηλεκτρονίων και τις ενέργειες ιονισμού.
4. Τέλος, βρείτε την ενέργεια πλέγματος της ιοντικής ένωσης στα βήματα 2 και 3 από το βήμα 1.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Παρέχουμε τις πληροφορίες για τον υπολογισμό της ενθαλπίας πλέγματος χρησιμοποιώντας τον κύκλο Hess Law με παραδείγματα. Ελπίζουμε να βρήκατε το άρθρο χρήσιμο. Εάν θέλετε να μοιραστείτε την εμπειρία σας ή έχετε οποιεσδήποτε αμφιβολίες, ενημερώστε μας σχολιάζοντας παρακάτω!