Энергия решетки

Для процессов диффузии и протекания реакций в твердых телах решающее значение имеет наличие и возникновение дефектов кристаллической решетки. Известно, что реакционная способность реальных кристаллов тем выше, чем больше энергия их решетки отличается от энергии решетки идеального кристалла. В совершенной кристаллической решетке массопередача, необходимая для осуществления реакции в твердой фазе, практически невозможна. [c.207]

Более совершенная теория Борна и Мейера дает для энергии решетки ионного кристалла выражение [c.334]

Уравнение (2.1) позволяет найти теплоту гидратации, если известны теплоты растворения и энергия решетки. [c.49]

Энергии и теплоты сольватации электролитов были рассчитаны впервые Борном и Габером (1919) фи помощи циклов, основанных на термохимическом законе Гесса. Так, например, при вычислении теплоты гидратации хлорида натрия 1 моль твердой кристаллической соли мысленно переводят в бесконечно большсш объем воды при зтом выделяется теплота растворения —AHl, = Qь Тот же раствор хлорида натрия можно получить, если сначала разрушить кристаллическую решетку с образованием ионов натрия и хлора в газовой фазе на это затрачивается элергия, равная энергии решетки хлорида натрия —Д(5р = — V Затем эти ионы переводят в бесконечно большой объем воды, при этом освобождается суммарная теплота гидратации ионов натрия и хлора — Д/У , + [c.48]

Здесь АО Л , — энергия образования хлорида натрия из элементарных натрия и хлора, взятых в их стандартных состояниях (твердый кристаллический натрий и газообразный моле кулярный хлор), равная 384 кДж.моль- ЛОсуб = 78 кДж-моль — энергия сублимации натрия АО оп=496 кДж-моль —энергия его ионизации А0дие=203 кДж-моль — энергия диссоциации молекулярного хлора Л(5ср=387 кДж-моль —эне )гия, характеризующая сродство электрона к газообразному атомарному хлору. Если цикл проведен обратимо и изотермически, то полное изменение энергии равно нулю, что приводит к уравнению, позволяющему найти энергию решетки [c.45]

В другом цикле, предложенном Майером (1930), используются энергии сублимации галогенидов шелочных металлов, энергии диссоциации их газообразных молекул и некоторые другие термохимические величины, уже фигурировавшие в цикле Габера — Борна. Для Na l этот цикл дает AG = 75(5 кДж-м оль . Таким образом, можно полагать, что энергия решетки хлорида натрия должна лежать в пределах от 760 до 790 кДж-моль , куда попадают значения, подсчитанные по уравнениям. (1.23) и (1.25) величину 762 кДж-моль- можно считать наиболее вероятным значением энергии решетки Na l. [c.46]

Растворимость большинства веществ при повышении температуры увеличивается, что связано как с дополнительным подводом тепловой энергии, компенсирующим энергию решетки, так и с увеличением энтропийного фактора благодаря увеличению величины TAS. В некоторых случаях наблюдается уменьшение растворимости при повышении температуры, что связано с разрушением стабилизирующих сольватных оболочек. [c.370]

По значениям энергии кристаллической решетки можно судить о типе химической связи в соединении и ее энергии. Как е идно из данных табл. 25, наибольшую энергию кристаллической решетки имеют ионные и атомно-ковалентные кристаллы, наименьшую — кристаллы с молекулярной решеткой. Металлы по величине энергии решетки занимают промежуточное положение. [c.201]

Соли Ре + во мнбгом похожи на соли Mg +, что обусловлено близостью радиусов ионов (у Nig + г, = 66 пм, у Ре + п — 74 пм] , Это сходство относится к свойствам, определяемым, в основном, межионными и ион-дипольными взаимодействиями (кристаллическая структура, энергия решетки, энтропия, растворимость в воде, состав и структура кристаллогидратов, способность к комплексообразованию с лигандами, обладающими слабым полем). Наоборот, не проявляется аналогия в свойствах, связанных с электронными взаимодействиями (способность к реакциям окисления-восстановления, образование комплексов со значительной долей "ковалентной связи). На рис. 3.127 сопоставлены энтропии кристаллических соединений Ре + и М +. При сравнении рис. 3.127 и 3.125 прослеживается степень сходства и различия двухвалентных состояний элементов семейства железа между собой и между Ре и Мд, принадлежащим к разным группам периодической системы элементов. [c.562]

У клатратов число центров Ван-дер-Ваальса максимально, а энергия решетки минимальна. [c.82]

Так, например, наряду с обычными примерами применения закона Гесса (часть первая) рассмотрено его использование в различных термохимических циклах, включающих такие величины, как потенциал ионизации, электронное сродство, энергия решетки, теплота гидратации. Это позволяет продемонстрировать студентам универсальность простого метода расчета и уже с самого начала связать излагаемый материал с вопросами строения вещества. [c.4]

Обычно энергия решетки тем больше, чем выше поляризуемость анионов (исключение фториды). Плохая растворимость соли определяется, конечно, не только поляризуемостью аниона. Так, например, хлориды, бромиды и иодиды одновалентных меди, серебра, золота плохорастворимы. Электронные конфигурации ионов Си+, Ag+ и Аи+ сходны —у всех полностью занят -уровень [c.498]

Введем в уравнения (1Х.18) и (IX.19) члены, учитывающие спин-решеточную релаксацию. Рассмотрим образец, находящийся в постоянном магнитном поле в отсутствие переменного поля. Равновесное распределение спинов по уровням осуществляется благодаря взаимодействию спинов с решеткой. Непрерывно происходят как переходы спинов с нижнего уровня на верхний (при этом тепловая энергия решетки расходуется), так и обратные переходы, сопровождающиеся передачей энергии решетке. Обозначим константы скорости (вероятности за 1 с) переходов ( + )->(—) и (—) ( + ) через а1 и аг соответственно. Тогда, в отсутствие переменного поля [c.233]

Каков порядок величины теплот гидратации Его можно оценить из рассмотрения теплот растворения электролитов. Обозначим через q теплоту растворения соли. При растворении соли энергия затрачивается на разрушение кристаллической решетки (i/p) и выигрывается вследствие гидратации катионов (H .) и анионов (Н ), так что q = —Up + + Н . Из того факта, что величины q невелики (порядка 10 ккал) по сравнению с t/p (порядка 10 ккал), можно сделать вывод, что энергия гидратации близка к энергии решетки. Интересно, что соединения, являющиеся сильными электролитами в водных растворах, в неводных растворителях с низкой диэлектрической постоянной имеют малую степень диссоциации даже при высоких разбавлениях. Изучение свойств неводных растворов электролитов дало много для понимания механизма их диссоциации. Пионерами в этой области были И. А. Каблуков, А. И. Саханов. [c.148]

Теория электролитической диссоциации не сразу получила признание. Одним из возражений, которые выдвигались против этой теории, было то, что теория не указывала сил, вызывающих диссоциацию электролитов на ионы в растворе. Энергетические затраты на ионизацию твердых солей довольно велики — энергия решетки ионных кристаллов часто измеряется сотнями кДж/моль. Теория электролитической диссоциации не объясняла, за счет чего могли быть покрыты эти затраты и процесс ионизации в растворе мог стать самопроизвольным. [c.431]

Существенным недостатком теории А()рениуса является и то, что оиа не указывает причин, вызываощих ионизацию электролитов в растворах. Расчеты энергии кристаллической решетки АС,,, разрушение которой должно предшествовать появлению свободных ионов, присутствующих в растворе, показывают, что количество термической энергии ири обычных температурах слишком мало по сравнению с тем, которое надо затратит1з на раз[)ушение решетки. Одним из первых и в то >ке время одним из наиболее точных уравнений для подсчета энергии решетки считается уравнение Борна (1918) [c.44]

Воспол11зуемся приведенными уравЕ(ениямн для оценки энергии решетки хлорида натрия. Формула Борна (1.23) после подстановки численных значений всех входящих в нее величин дает для энергии решетки [c.45]

Довольно простое выражение для оценки энергии решетки ионных кристаллов предложено А. Ф. Капустинским [c.334]

Под термическим старением понимают процессы, приводящие к образованию осадка с небольщим запасом энергии без участия растворителя. Суть их заключается в том, что при термической обработке осадка ставшие мобильными компоненты решетки диффундируют с участков с более высокой энергией на участки с меньшей энергией. Эти процессы в соответствии с небольшой скоростью диффузии в твердых телах и высокой энергией решетки обычно становятся заметными только при относительно высокой температуре, часто соответствующей там-мановской температуре релаксации, которая равна примерно половине абсолютной температуры плавления. Однако и при более низких температурах благодаря насыщенным растворам, которые образуются в виде поверхностной пленки при адсорбции влаги воздуха, могут протекать процессы упорядочения, связанные с уменьшением энергии. Например, термическое старение поверхности бромида серебра происходит уже при комнатной температуре, что вызвано высокой подвижностью ионов, обусловленной дефектами решетки. Кристаллы сульфата свинца медленно упорядочиваются при комнатной температуре, если они находятся в атмосфере с 85%-ной влажностью. Для сульфата бария эффект термического старения наблюдается только при 500°С. [c.208]

Вакансии являются одним из важнейших типов дефектов в твердом теле, определяющим протекание многих процессов и многие свойства металлов. Вблизи абсолютного нуля равновесная концентрация вакансий равна нулю, так как создание вакансии приводит к повышению энергии решетки. При высоких температурах состояние определяется минимумом свободной энергии, включающей энтропию, так как вакансии могут различным образом располагаться в решетке. Энтропия растет при увеличении числа вакансий. Для определения концентрации вакансий рассмотрим изменение свободной энергии АО, вызванное появлением в грамм-атоме твердого тела г вакансий [c.275]

Эта формула применима для расчета энергии решетки только лонных кристаллов, поскольку в полностью ковалентных кристал-.лах заряды равны нулю. Для частично ковалентных формула применима в той мере, в какой эти кристаллы являются ионными. [c.13]

Стандартные потенциалы ряда редокс-систем, расположенные в порядке увеличения потенциала, приведены в табл. В. 14. Потенциалы определены относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого принято считать равным нулю. Следовательно, стандартный потенциал системы Ре/Ре + (еР = —0,44 В) равен э.д. с. гальванического элемента, составленного из водородного электрода и полуэлемента Ре/Ре2 в стандартном состоянии. Знак — означает, что железный электрод является отрицательным полюсом рассмотренного элемента. Положение металлов в табл. В.14 соответствует их способности переходить в раствор в виде гидратированных ионов. В стандартном потенциале отражается не только энергия решетки металла и энергия ионизации атома металла, но-также и энтальпия и энтропия гидратации ионов. Гидратацией ионов объясняется, в частности, высокое отрицательное значение стандартного потенциала лития. [c.413]

Мерой силы электростатического взаимодействия ионов в кристалле служит энергия решетки (разд. 6.4.2), которая растет с увеличением заряда ионов и с уменьшением расстояния между ними (суммы ионных радиусов). В табл. В.1 на примере галогенидов щелочных металлов показана взаимосвязь энергии решетки, механических и термических свойств веществ. [c.349]

Направление реакций обмена с участием солей в растворах может быть определено также на основе рассмотрения энергии решетки. Как правило, в системе с двумя ионными парами наиболее прочную решетку образуют ионы с более высоким значением ионного потенциала, который вычисляется как отношение заряда иона к его радиусу (в какой-то степени это мера концентрации заряда). Ионы с небольшими ионными потенциалами взаимодействуют слабо и остаются в растворе и лишь при упаривании растворителя дают кристаллическую фазу, например [c.375]

NaF хуже растворим в воде, чем Nal, так как энергия решетки NaF больше. Высокая энергия сольватации NaF по сравнению с энергией сольватации Nal в данном случае недостаточна для компенсации вклада энергии решетки, [c.498]

Объясните изменение растворимости по ряду соединений элементов-аналогов из хода соответствующих энергий гидратации и энергии решетки [c.603]

Как было показано Борном и Габе)юм (1919), энергию решетки можно также найти из термохимических данных, если воспользоваться циклом, основанным на законе Гесса. Подобный цикл можно составить для любого кристаллического вещества. Например, для хлорида натрия цикл имеет вид [c.45]

Если при введении посторонних атомов, хаотически располагающихся в решетке, энергия ее возрастает, то образующийся твердый раствор нестабилен и система проявляет тенденцию к образованию двух самостоятельных кристаллических фаз. С другой стороны, если введение посторонних атомов сильно понижает энергию решетки, система стремится к образованию новой упорядоченной фазы. При незначительном изменении энергии повышение энтропии вследствие неупорядоченного размещения посторонних атомов приводит к снижению свободной энергии, и система становится стабильной. [c.170]

Разные типы мест для атомов могут быть реализованы и в случае раствора замещения. Так, например, латунь (Р ) имеет кубическую решетку с центрированными гранями. Оказывается, что энергия решетки будет иметь меньшее значение, если атомы меди расположатся в центрах граней, а атомы цинка — в вершинах куба. При низких температурах действительно осуществляется порядок этого типа, а при высоких — неупорядоченное состояние. При каждой температуре можно определить число атомов, находящихся на своих ( 1) и чужих ( а) местах. [c.248]

Прочность ионной решетки определяется прежде всего электростатическим взаимодействием. Как и в случае ионных молекул, отталкивание не вносит никакого вклада в энергию решетки, если следовать приближению твердых шаров. Если отталкивание [c.499]

Таблица А.18. Энергия решетки некоторых галогенидов щелочных металлсш

При использоиаиии уранпения (2.1) (.л, -дует иметь в ниду, что оно ие является вполне строгим, так как и иего наряду с теплотами в.ходит также энергия решетки и ,. [c.49]

Борн показал, как можно сопоставить теоретические (рассчитанные) значения энергии решетки с экспериментальными данными. На рис. А.50 приведена схема так называемого термодинамического ци Кла Габера — Борна. 1 моль Na l в виде кристалла можно получить при образовании кристаллической решетки соли из ионов Na+ и С1 , при этом высвобождается энергия решетки Е. В то же время мысленно можно осуществить процесс в несколько стадий перевести Na+ и С1 в атомарные Na и С1, при этом нужно затратить энергию на преодоление сродства к электрону иона С1 ЕА. а выделится энергия ионизации иона натрия /. Далее атомарные Na и С1 можно перевести в металлический натрий и газообразный СЬ, при этом выделится энергия сублимации натрия L и энергия диссоциации хлора Наконец, при образовании хлорида натрия из ме- [c.115]

По урггвнениям (Х. ) рассчитаем энергию решетки ионного кристалла. Для этого 1юдставляем в (Х.35) заряды ионов Zi = 2 Ъг = 1 и Ия = 3 - 0,74 10 м га- =f= 1,81 10 м. Тогда [c.141]

По уравнениям (X. 35) рассчитаем энергию решетки ионного кристалла. Для этого подставляем в (X. 35) заряды ионов 2х = 2 2 = I й 2л = 3 гмвг-ь = 0,74-10 м га- = 1,81-10" м. Тогда [c.150]

Общая энергия ло ( формуле (2) Энергия решетки по формуле (1) Экспери- менталь- ное значение энергии решетки Знергил решетки, полученная и круго ого И[)оцесса [c.335]

Вешество Куло- новская энергия Энергия отталки- вания Энергия сил Ван-дер- Ваальса Нулевая энергия Общая энергия по формуле (2) Энергия решетки по формуле ) Эксперн- менталь- ное значение энергии решетки Энергия решетки, полученная из кругового процесса [c.336]

В табл. А.18 приведены энергии решетки некоторых галоге- идов щелочных металлов, рассчитанные теоретически и определенные по экспериментальным данным с помощью цикла Борна. Рассчитанная этими способами энергия кристаллической решетки относится к ионам или атомам, окруженным такими же частицами, и представляет собой энергию, которая высво- [c.115]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.135 ]

Электрохимическая кинетика (1967) -- [ c.709 , c.710 ]

Введение в молекулярную теорию растворов (1959) -- [ c.58 ]

Экспериментальные методы в неорганической химии (1965) -- [ c.256 ]

Курс неорганической химии (1963) -- [ c.171 ]

Общая химия ( издание 3 ) (1979) -- [ c.139 ]

Кристаллохимия Издание 2 (1960) -- [ c.190 ]

Справочник полимеров Издание 3 (1966) -- [ c.288 , c.306 , c.307 , c.309 , c.328 , c.329 ]

Введение в молекулярную теорию растворов (1956) -- [ c.58 ]

Термохимия комплексных соединений (1951) -- [ c.13 , c.16 , c.21 , c.22 , c.60 , c.108 , c.140 , c.140 , c.141 , c.141 , c.169 ]

Неорганическая химия Изд2 (2004) -- [ c.180 ]

Механизмы неорганических реакций - Изучение комплексов металлов в растворе (1971) -- [ c.82 , c.83 ]

Курс физической химии Издание 3 (1975) -- [ c.180 ]

Физическая химия Книга 2 (1962) -- [ c.493 ]

Структуры неорганических веществ (1950) -- [ c.146 , c.156 , c.160 ]

Растворители в органической химии (1973) -- [ c.16 ]

Курс неорганической химии (1972) -- [ c.154 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология