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也稱晶格能,是指由相互遠離的氣態離子或分子形成 1摩爾化合物晶體時所釋放出的能量(更嚴謹的定義還須指定溫度),因晶體具有點陣式的周期性結構,故得名。

1 點陣能 -點陣能

2 點陣能 -正文

也稱晶格能,是指由相互遠離的氣態離子或分子形成 1摩爾化合物晶體時所釋放出的能量(更嚴謹的定義還須指定溫度),因晶體具有點陣式的周期性結構,故得名。如對由正、負離子M+和X-組成的離子晶體,下式中的U即形成1摩爾離子化合物MX的點陣能:

M+(氣態)+X-(氣態)─→MX(晶態)+U

點陣能是衡量晶體中離子間或分子間鍵結合能大小的一個量度,是闡明晶體物理、化學性質的重要物理量。分子晶體的點陣能因以分子間作用力為基礎,比離子晶體的點陣能要小得多。例如,分子氮晶體的點陣能是7.1千焦/摩爾,而離子晶體氯化鈉的點陣能為757.3千焦/摩爾。
M.玻恩和A.朗德在1918年提出了二元型離子晶體點陣能的理論公式:

點陣能

式中N為阿伏伽德羅數;m為與離子電子構型有關的玻恩指數;r0為最鄰近的正、負離子的平衡距離(即離子鍵長);w+w-為正、負離子的電價;e為電子的電量;α為馬德倫常數,它與離子晶體的結構類型有關,例如,氯化鈉型和立方硫化鋅型晶體的α值分別為1.748與1.638。以氯化鈉型結構的α值為例:

點陣能

式中第一項的分子數 6代表與正離子最鄰近的負離子數,分母數1是以r0為單位的正、負離子間距離;第二項的分子數12是正離子和次鄰近的正離子數,分母數點陣能是以r0為單位的相應正、正離子間的距離,其餘項可類推。顯然,α的導出是以庫侖靜電作用為基礎的。
點陣能較難由實驗直接測定,但可根據玻恩-哈伯熱化學循環,由金屬元素M(氣體)的電離能、非金屬元素X(氣體)的電子親和能、M(晶體)的升華熱和MX(晶體)的生成熱等有關的熱效應間接推算出來。  

3 點陣能 -配圖

4 點陣能 -相關連接

晶格能  阿伏伽德羅數   玻恩指數



 
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