Como calcular uma equação de energia de rede

Encontre a constante Madelung para o seu tipo de cristal (Universidade de Waterloo, listados na Resouces, tem essa informação on-line). O cloreto de sódio, por exemplo, tem uma constante de Madelung 1,74756.

Tome o valor absoluto da carga do primeiro íon em sua composto iônico e multiplicá-lo pelo valor absoluto da carga do outro ion. valor absoluto ignora o sinal positivo ou negativo, de modo mais-menos-1 e 1 têm o mesmo valor absoluto. No caso de cloreto de sódio, por exemplo, o ião de sódio tem um custo de mais-1, enquanto o ião cloreto tem uma taxa de menos-1. A multiplicação do valor absoluto destes dois números 1 dá como resultado.

Multiplicar a constante de Madelung pelo valor absoluto combinada dos iões. No caso de cloreto de sódio, 1 x 1,74756 = 1,74756.

Multiplicar o resultado por número de Avogadro, 6.022 x 10 ^ 23 mol ^ -1. Por exemplo, a figura de cloreto de sódio é 1,052 x 10 ^ 24 mol ^ -1.

Multiplicar este resultado pelo quadrado da carga fundamental, a 1,602 x 10 ^ -19 Coulombs. Por exemplo: (1.602 x 10 ^ -19) ^ 2 = 2,566 x 10 ^ -38- em seguida, (2,566 x 10 ^ -38) x (1,052 x 10 ^ 24) = 2,699 x 10 ^ -14 Coulombs quadrado / mole .

Dividir por 4pi-. (Lembre-se, você pode ser recuperar pi perfurando o botão PI- na sua calculadora.) No caso do cloreto de sódio, a equação é (2,699 x 10 ^ -14) / 4pi- = 2,148 x 10 ^ -15 Coulombs quadrado / mole.

Divide pela constante permissividade do vácuo, uma constante padrão da física de 8,854 x 10 ^ -12 Coulombs metros quadrados / Newton quadrados. No caso de cloreto de sódio, (2,148 x 10 ^ -15) / (8,854 x 10 ^ -12) = 2,426 x 10 -4 ^ Newton metros quadrados / mole, uma vez que os Coulombs quadrado na numerador e o denominador cancelam um ao outro.

Encontre o raio atómico para cada elemento em seu composto iônico (Universidade de Cal-Santa Barbara, listados em recursos, mantém as informações on-line). Adicionar as figuras juntas. Use o raio correspondente à carga em seu íon. No caso de cloreto de sódio, tem um raio de 0,99 angstroms, enquanto o valor para o cloro é 1,81 Angstroms. Um angstrom é 1 x 10 ^ -10 metros.

Dividem a resposta da etapa 7 pela distância entre os núcleos de dois átomos a partir da etapa de cloreto de 8.Sodium, por exemplo: (2.426 x 10 metros ^ -4 Newton quadrado) / (2,8 x 10 ^ -10 metros) = 866.400 Newton metros / mole. Um medidor de Newton é equivalente a um joule, então agora você tem 866400 joules / mole.

Dividir esse resultado por 1000 para convertê-lo em quilojoules. No caso de cloreto de sódio: 866400/1000 = 866,4 kJ / mol.

Divida 0,3 angstroms pela distância núcleos obtido na etapa 8, e subtrair esse resultado de 1. Continuando o exemplo: 0,3 / 2,8 = 0.107- então, 1-,107 = 0,893. Os 0,3 angstroms é um constante correr em conta a repulsão de conchas de elétrons por íons vizinhos, e repulsão é uma consideração necessária ao calcular energia de rede. A constante depende do cristal, mas 0,3 é uma aproximação muito boa para a maioria dos cristais.

Multiplique o resultado da etapa 11 pelo resultado do passo 10 para a energia de rede aproximada do seu composto. A figura de cloreto de sódio, então, é: 0.893 x 866,4 = 773 kJ / mol.