Энергия цикла Борна—Габера

Рис. 10. Энтальпийная диаграмма для расчета энергии кристаллической решетки и хлорида натрия (цикл Борна — Габера)

Рис. 15. Цикл Борна—Габера для расчета теплоты сольватации или растворения поваренной соли в воде ДЯ/ — теплота образования О — энергия диссоциации АЯсубл — теплота возгонки 1 — потенциал ионизации Ел — сродство к электрону ДЯсольв — теплота сольватации ДЯ=ДЯсольв—А//раст,

Пользуясь циклом Борна — Габера, рассчитайте энергию ионной кристаллической решетки хлорида калия, если известны энтальпия образования КС (к), энтальпия возгонки калия, энергия диссоциации СЬ, энергия ионизации атома калия и сродство к электрону атома хлора. Результат расчета сравните с табличными данными. [c.20]

Применение закона Гесса чрезвычайно расширило возможности термохимии, позволяя производить точные расчеты тепловых эффектов образования целого ряда веществ, опытные данные по которым получить было трудно. Термохимические расчеты можно применять и для более сложных случаев. Ранее (в гл. 4) указывалось, что расчет по уравнению (4.9) энергии моля идеальной ионной кристаллической решетки дает хорошее совпадение с опытными данными. Здесь следует отметить, что фактически опытные данные получают из расчетов по закону Гесса. Так, для расчета энергии кристаллической решетки на основании имеющихся экспериментальных данных пользуются умозрительным циклом Борна — Габера [c.138]

Наиболее трудно экспериментально измерить электронное сродство, и цикл Борна — Габера часто служит для этой цели. На рис. 10.10 приведен цикл Борна — Габера для оксида магния. Изменение энтальпий ДЯ °, ЛЯ° и ДЯу соответствуют изменениям в цикле для хлорида натрия. В случае кислорода значение АЯ°у — эндотермическая составляющая. Причина этого в том, что, хотя энергия и выделяется в процессе [c.228]

Энергии цикла Борна—Габера [c.490]

Определение сродства протона к аммиаку. Можно ввести некоторые изменения в цикле Борна — Габера с целью определения энергии требующейся для отрыва протона от газообразного нона аммония [28]. Рассмотрим следующий цикл [c.498]

Экспериментально определить энергию кристаллической решетки ионного соединения очень сложно. Ее можно вычислить посредством термодинамического цикла (цикл Борна — Габера), воспользовавшись другими известными энтальпиями превращений, которым может подвергаться исследуемое ионное соединение. [c.214]

Энергия ионной кристаллической решетки экспериментальному определению не поддается, но ее можно вычислить из экспериментальных данных с помощью так называемого цикла Борна — Габера. [c.201]

На рис. 2.2 приведена схема расчета энергии кристаллической решетки на основе экспериментально определяемых величин (цикл Борна — Габера) [c.45]

Энергия кристаллической решетки может быть найдена из экспериментальных данных. Для этого требуется знание энергетических эффектов ряда процессов, совокупность которых может быть представлена схемой, называемой циклом Борна-Габера. Разберем этот цикл на примере процесса образования хлорида натрия [c.164]

Из величин, входящих в цикл Борна—Габера, наиболее трудно измерить сродство к электрону Е. Поэтому вначале этот цикл использовался не для нахождения энергий кристаллических решеток, а для определения сродства электрону энергия решетки в этом случае вычислялась теоретически по методу Борна. В дальнейшем, когда были разработаны методы экспериментального определения сродства к электрону, оказалось, что величины Е, найденные из теоретических значений энергий решеток, довольно близки к экспериментальным. Таким образом, теоретический расчет Цд для ионных Уц,ккал/моль кристаллических решеток дает правильные величины. [c.269]

Таким образом, если знать все необходимые величины, можно вычислить энергию кристаллической решетки. Расчеты были сделаны по двум теоретически выведенным уравнениям (5-4) и (5-6) и по циклу Борна — Габера, а также выполнены прямые измерения. [c.138]

Энергию решетки ионного кристалла можно рассчитать с помощью закона Гесса по циклу Борна —Габера с учетом значений теплоты образования соединений, теплоты сублимации компонентов. Так, например, расчет энергии решетки СаЗО проводят по схеме [c.14]

Результаты вычисления энергии кристаллической решетки с помощью закона Гесса по циклу Борна — Габера в ряде случаев не совпадают с результатами вычислений по формуле Капустинского (—8569,13 и —7429,167 кДж/моль соответственно), что объясняется главным образом неопределенностью экстраполяции многих величин до абсолютного нуля в циклическом процессе, а также предположением о чисто ионном механизме связи в решетке гипса, что упрощает реальную картину. [c.17]

Энергия решетки ионного кристалла при Г = О К равна изменению энергии в следующем процессе [АХ] —> (А" ) 4- (Х ). Эта величина может быть определена экспериментально с помощью цикла Борна — Габера. [c.181]

При образовании кристалла из одноатомных ионов, первоначально находящихся в состоянии пара, энергия. ... Эту энергию, называемую энергией кристаллической решетки, можно определить, используя цикл Борна — Габера. [c.174]

Из цикла Борна — Габера следует, что для ионизации одноатомных паров по реакции Ыа + С1р = N3 4- С17 необходимо затратить энергию ДЯг, равную. ... [c.178]

Энергию решетки можно вычислить из термодинамических данных с помощью циклического процесса, известного под названием цикла Борна — Габера. Этот цикл изображается следующим образом [c.185]

Сумма энергий всех процессов по циклу Борна —Габера должна быть равна нулю, так как мы получили в результате исходное ве- [c.138]

Изменения стандартных энтальпий в стадиях (I) — (V) графически представлены на рис. 10.9 стадии цикла Борна — Габера, идущие с поглощением энергии, обозначены стрелками, направленными вверх, а идущие с выделением энергии — стрелками, направленными вниз. [c.227]

Сопоставление расчетных данных по уравнению Капустинского с термодинамическими, полученными на основе цикла Борна — Габера, дает близкие величины энергии кристаллических решеток для Na l она, например, имеет порядок 800 кДж/моль. [c.134]

Энергия кристаллической решетки равна энергии образования одного моля кристалла из газообразных катионов и анионов. Экспериментально определить эту величину нельзя, но ее можно рассчитать, используя цикл Борна-Габера. В качестве примера рассмотрим следующую реакцию [c.14]

Представление об энергии кристаллической решетки находит важное применение при рассмотрении так называемого цикла Борна—Габера. [c.181]

Формула Капустинского (39.18) широко применяется в термохимии для расчета некоторых неизвестных теплот. Так, по формуле (39.19) цикла Борна — Габера можно найти теплоту образования кристалла, если известны теплоты образования крнов и энергия решетки. Последнюю легко рассчитать по уравнению Капустинского. Аналогично можно найти неизвестную теплоту образования газообразного иона и связанные с ней величины, например сродство атома к электрону. Если в узлах решетки находятся сложные ионы (ионы SO 4- в NajSQt, NH/ в ННц,С1и др.), то, пользуясь термохимическим значе-. нием энергии решетки, можно по формуле Капустинского рассчитать эффективный радиус сложного иона. Эти эффективные так называемые термохимические радиусы пригодны затем для расчета по формуле (39.18) энергии решеток, содержащих сложные ионы. Эта формула и ее модификации широко использованы в химии комплексных соединений К. Б. Яцимирским [к-8]. Зная экспериментальные теплоты растворения солей и энергии решетки по Капустинскому, можно рассчитать из термохимического цикла теплоты сольватации солей, широко используемые в теории растворов. [c.170]

Пользуясь циклом Борна—Габера, можно вычислить энергию любой его стадии, если известны энергии всех остальных стадий. Например, нередко бывает очень трудно измерить сродство к электрону какого-нибудь элемента вместе с тем все остальные входящие в цикл Борна — Габера данные можно с достаточной точностью определить экспериментальным путем. Это позволяет вычислить, скажем, сродство к электрону хлора, пользуясь данными об энергиях остальных стадий цикла [c.182]

Для кристаллического КС экспериментально установлены следующие значения энергии решетки и различных вкладов в нее, соответствующих отдельным стадиям цикла Борна Габера [c.185]

Сущность применения замкнутого цикла операций состоит в том, что для цикла из 5 стадий необходимо знать только 5—1 значений энергии. В связи с этим круговой процесс пли цикл позволяет определить изменение энергии в некоторой стадии, которое или трудно, или невозможно получить непосредственно. Иллюстрируем это положение путем применения цикла Борна — Габера к различным задачам. [c.496]

Тогда для раствора соляной кислоты энтальпия иона хлора будет равна ДЯс1°= —167,45 кДж/моль. Теплота растворения соли в воде может быть определена на основе цикла Борна — Габера, иллюстрация которого приведена на рис. 15. Причем численные значения энергии диссоциации О известны из спектральных измерений. [c.66]

Вытаслите энергию кристаллической решетки KF, пользуясь а) циклом Борна-Габера б) энтальпиями образования начальных и конечных реагентов. [c.122]

Сродство к электрону определить экспериментально значительно труднее, чем ионизационный потенциал, и оно было определено только для наиболее электроотрицательных элементов. Прямое определение сродства к электрону возможно , но чаще его определяют из цикла Борна—Габера, как это показано в гл. 5. Величины сродства к электрону для некоторых элементов при ведены в табл. 4-8. Неожиданно малая величина сродства к электрону у фтора (табл. 4-8) может быть объяснена отталкиванием электронов в сравнительно плотно заполненном 2р-подуровне На основании приведенных в таблице величин можно предполо жить, что хлор должен быть более сильным окислителем, чем фтор, так как при присоединении электрона атомом хлора энергии выделяется больше. Но зато когда молекула фтора диссоциирует на атомы, то затрачивается меньше энергии (37,7 ккал/моль), чем при диссоциации молекулы хлора (57 ккал/моль). Малая энергия диссоциации молекулы фтора частично может быть объяснена отталкиванием несвязывающих электронов, но обычно считают, [c.121]

При термохимических расчетах часто используют алгебраическое суммирование уравнений химических реакций и отвечающих им теплот. Этот прием полезен в тех случая.х, когда соответствующий процесс не удается провести на опыте и имеются даииыс для всех реакций, кроме одной. Например, в электростатической теории p iM iuK вычисляют энергию образования иониого кристалла из покоящихся ионов II газовой фазе. Экспериментально такую величину определить нельзя, но ее можно вычислить, используя некоторую совокупность реакций — цикл Борна — Габера. На примере Na l его можно изобразить так [c.34]

Отсюда Ещ, = —772,4 кДж/моль. Большая отрицательная величина энергии кристаллической решетки хлорида натрия указывает на экзотермичность процесса образования и значительную стабильность кристаллического Na l. Расчеты по приведенной схеме, называемой циклом Борна — Габера , крайне важны в неорганической химии, поскольку позволяют оценить энергию связи в соединении и другие важные энергетические характеристики твердых тел. [c.209]

Сумма энергий всех процессов по циклу Борна—Габера должна быть равна нулю, так как мы получили в результате исходное вещество. По полученным данным вычисляем энергию кристаллической решетки У=772,5 кДж/моль., Расчет по уравнению А. Ф. Капус-тинского дает (в тех же единицах) [c.144]

Поскольку потенциал ионизации, сродство к электрону и энергия диссоциации относятся к температуре О К, то надо брать и энтальпии образования и сублимации при этой температуре. Но во многих справочниках они обычно приведены для Т=298К. В связи с этим при расчетах по циклу Борна-Габера пользуются приближением АЯ АЯ,%. [c.15]

Однако применение цикла Борна—Габера к другим солям, особенно к тем, у которых имеются частично ковалентные связи, приводит к заметным несоответствиям. Это как раз и свидетельствует о смешанном характере химической связи в кристалле. Например, энергия решеток некоторых солей серебра, скажем Ag l, отличается на 5% от вычисленного значения. Это приписывается частично ковалентному характеру связи в кристалле А С1. [c.182]

Большинство элементов (почти 90%) при обычных температурах твердые это справедливо также и для большинства неорганических соединений. Известно, правда, что значительная часть важных реагентов — это жидкости, газы или растворы, но в целом они составляют малую долю неорганических соединений. Кроме того, хотя обычно химические реакции протекают в растворе или в газообразном состоянии, в большинстве случаев либо исходные реагирующие вещества, либо продукты, либо и те и другие являются твердыми телами. Химические реакции охватывают широкий круг взаимодействий от реакций между изолированными атомами или отдельными группами атомов (молекулами или комплексными ионами) и реакций, в которых твердое тело разрушается или возникает, до таких процессов, как коррозия металлов, когда твердый продукт образуется прямо на поверхности твердого реагента. Во всех случаях, когда кристаллическое вещество образуется или разрушается, энергетический баланс реакции включает энергию решетки кристалла. Обычный цикл Борна — Габера для реакции между твердым натрием и газообразным хлором с образованием твердого Na l дает простой пример взаимосвязи между теплотой диссоциации, энергией ионизации и сродством к электрону, энергией решетки и теплотой реакции. [c.12]

С другой стороны, существует термодинамический метод определения с помощью цикла Борна — Габера. По закону Гесса можно получить следующее соотношение для энергии решетки ЫаС1 [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология