点阵能和结合能有什么区别请分别说明下
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 19:08:26
点阵能和结合能有什么区别请分别说明下
点阵能和结合能有什么区别
请分别说明下
点阵能和结合能有什么区别请分别说明下
1\点阵能 lattice energy
也称晶格能,是指由相互远离的气态离子或分子形成 1摩尔化合物晶体时所释放出的能量(更严谨的定义还须指定温度),因晶体具有点阵式的周期性结构,故得名.如对由正、负离子M+和X-组成的离子晶体,下式中的U 即形成1摩尔离子化合物MX的点阵能:
M+(气态)+X-(气态)—→MX(晶态)+U
点阵能是衡量晶体中离子间或分子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体物理、化学性质的重要物理量.分子晶体的点阵能因以分子间作用力为基础,比离子晶体的点阵能要小得多.例如,分子氮晶体的点阵能是7.1千焦/摩尔,而离子晶体氯化钠的点阵能为757.3千焦/摩尔.
M.玻恩和A.朗德在1918年提出了二元型离子晶体点阵能的理论公式:
式中N为阿伏伽德罗数;m为与离子电子构型有关的玻恩指数;r0为最邻近的正、负离子的平衡距离(即离子键长);w+和w-为正、负离子的电价;e为电子的电量;α为马德伦常数,它与离子晶体的结构类型有关,例如,氯化钠型和立方硫化锌型晶体的 α值分别为1.748与1.638.以氯化钠型结构的α值为例:
式中第一项的分子数 6代表与正离子最邻近的负离子数,分母数1是以r0为单位的正、负离子间距离;第二项的分子数12是正离子和次邻近的正离子数,分母数是以r0为单位的相应正、正离子间的距离,其余项可类推.显然,α 的导出是以库仑静电作用为基础的.
点阵能较难由实验直接测定,但可根据玻恩-哈伯热化学循环,由金属元素M(气体)的电离能、非金属元素X(气体)的电子亲和能、M(晶体)的升华热和MX(晶体)的生成热等有关的热效应间接推算出来.
2\结合能 binding energy
两个或几个自由状态的粒子结合在一起是释放的能量.自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.