Ионная связь. Энергия кристаллической решетки

Химическая связь

Существуют пять типов химической связи

1.Ионная

2.Ковалентная

3.Межмолекулярная(связь обусловленная силами Ван-дер-Ваальса)

4.Водородная

5.Металлическая

Чисто ионная связь отвечает электростатической модели.

Проверкой электростатической модели служит возможность расчета энергии кристаллической решетки.

Рассмотрим взаимодействие 2-х точечных зарядов с помощью кривой потенциальной энергии.

Е = Е_пр + Е_отт =

││_r=r0 = 0

Для однозарядных атомов Z₁ =Z₂ =1

En = - (1-)

Чтобы получить энергию всего кристалла следует это выражение помножить на общее число ионов, кроме того учесть еще слагаемые возникающие от сил притяжения и отталкивания более высокого порядка в результате действия второго, третьего и других соседних ионов в кристалле. Первый фактор легко учесть, если взять кристалл, содержащий по 1 грамм-иону каждого типа. Второй фактор зависит от вида кристаллической решетки и называется константой Маделунга - A.

А-_NaCl = 1,74756; А-_CsCl = 1,76267

E_p = (1-)│ Уравнение Борна

Экспериментальная проверка электростатической модели может быть сделана или непосредственным изучением равновесия в парообразной фазе

MX = M⁺ +X^-

или косвенным методом, используя круговой процесс, известный под названием цикла Борна-Габерна.

Насколько успешно можно пользоваться электростатической моделью говорят результаты

Соединение Е_{р выч} Е_{р цикл} Е_{р практ.}

NaCl 184,3 183,9 181,3

NaBr 174,6 175,5 176

NaJ 167,9 164,8 166

Для расчета энергии кристаллической решетки применяется также уравнение Капустинского

E = 107310^-4 ån

где n - число ионов, на которые распадается молекула данного соединения

r₁,r₂ - радиусы ионов

Дата добавления: 2014-01-07