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晶格能

【定义】又叫点阵能。它是在0K时1 mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。用化学反应式表示时,相当于下面反应式的内能改变量。

aM Z+ (气)+bX Z- (气)→MaXb(晶体)+U(晶格能)

【说明】

1. 晶格能也可以说是破坏1 mol 晶体,使它变成完全分离的自由离子所需要消耗的能量。晶格能越大,表示离子键越强,晶体越稳定。

2.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;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。此外,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

3.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品格能有关。由于UMgO>UNaF,MgO的熔点(2800℃)比NaF的熔点(988℃)高得多。

4.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。

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