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离子晶体与晶格能

晶格能定义】晶格能是指在标准状况下,使离子晶体变成气态正离子和气态负离子时所吸收的能量,它是度量晶格稳定性的参数。影响晶格能大小的因素有离子半径、离子电荷以及离子的电子层构型等.电荷高、半径小的离子,其晶格能大。

晶格能也可以说是破坏1mol 晶体,使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量(H为正)。标准状况下,拆开单位物质的量的离子晶体使其变为气态组分离子所需吸收的能量,称为离子晶体的晶格能。

稳定性

离子化合物都有较高的熔点和沸点,这是和它们离子晶体有很大的晶格能有关。由于UMgO>UNaF,MgO的熔点(2800℃)比NaF的熔点(988℃)高得多。

晶格能的大小决定离子晶体的稳定性,用它可以解释和预言离子晶体的许多物理和化学性质。例如,根据晶格能大小可以求得难以从实验测出的电子亲和势,可以求得离子化合物的溶解热,并能预测溶解时的热效应。

晶格能越大,表示离子键越强,晶体越稳定。

晶格能越大,熔化或破坏离子晶体时消耗的能量就越大,相应的熔点就越高,硬度就较大。亚铜离子为18电子构型,钠离子为8电子构型,亚铜离子的极化作用大于钠离子,所以共价键成分更多,晶格能更小,熔沸点更低。因此Cu2S<Na2S。

影响因素

影响晶格能大小的因素主要是离子半径、离子电荷以及离子的电子层构型等

例如,随着卤离子半径增大,卤化物的晶格能降低。

离子电荷

高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格能,如UTiN>UMgO>UNaCl

电子构型

Cu和Na半径相近、离子电荷相同,但Cu是18电子构型,对阴离子会产生极化作用,因此UCu2S<UNa2S

(责任编辑:化学自习室)
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