نکات کنکوری انرژی شبکه بلور و مقایسه آن در ترکیبات یونی

انرژی شبکه : به مقدار انرژی آزاد شده به هنگام تشکیل یک مول جامد یونی از یونهای گازی سازنده آن انرژی شبکه می گویند برای مثال انرژی شبکه کلرید سدیم 788- کیلو ژول بر مول است. واحد اندازه گیری انرژی شبکه  بر حسب کیلو ژول بر مول می باشد.

علامت انرژی شبکه

از آنجا که در اینگونه فرآیندها همواره انرژی آزاد می‌شود، تمام انرژی‌های شبکه علامت منفی دارند.

نکته: انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یونهای یک مول بلور برابر انرژی شبکه با علامت مثبت است.

 اهمیت انرژی شبکه با استفاده از تحلیل “بور – هابر”

اهمیت انرژی شبکه را با استفاده از روش تحلیلی که توسط ماکس بور و فرتینر هابر در سال 1917 جدا از یکدیگر تکوین یافت، می‌توان مشاهده کرد. چرخه “بور – هابر” برای تولید کلرید سدیم از عناصر مربوط مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحلیل “بور – هابر” بر اساس قانون هس قرار دارد. قانون هس می‌گوید که تغییر آنتالپی هر نوع واکنش شیمیایی مقداری است ثابت ، خواه واکنش در یک مرحله و خواه در چند مرحله صورت گیرد.

• انرژی شبکه با بار یون نسبت مستقیم و با شعاع آن نسبت معکوس دارد.
• اگر در دو ترکیب بار یونهای مشابه مساوی باشد، هر چه شعاع کمتر باشد انرژی شبکه بیشتر است.
• هر چقدر چگالی بار (نسبت بار به شعاع) بیشتر باشد انرژی شبکه افزایش می یابد.
• به طور کلی هر چه انرژی شبکه بیشتر باشد نقطه ذوب و جوش ترکیب بالاتر است اما در برخی موارد استثناهایی دیده می شود. پایداری شبکه بلور عاملی است که می تواند این قاعده را نقض کند. مثلا انرژی شبکه Al2O3 بیشتر از MgO است اما نقطه ذوب و جوش آن از MgO کمتر است.

مقایسه انرِژی شبکه چند ترکیب یونی که تاثیر بار و شعاع را بهتر متوجه شوید

AlF3 > MgF2 > NaF
Al2O3> MgF2
Fe2O3 > FeO > FeCl2
MgO > MgF2 > Na2O
Al2O3 > MgO > Na2O

 مقدار انرژی شبکه و مقایسه انرژی شبکه بلور ترکیبات یونی

بطورکلی مقدار انرژی شبکه به دو عامل بستگی دارد:

بار یونها

هنگام تشکیل بلور هر چه بار یونهای بوجود آورنده بلور بیشتر باشد، انرژی شبکه زیادتری آزاد می‌شود. زیرا هر چه قدر مطلق بارهای مثبت و منفی بزرگتر باشد، به همان نسبت جاذبه بین آنها قوی‌تر و انرژی آزاد شده بیشتر است.

اندازه یونها

هر چه فاصله دو بار ناهمنام کمتر باشد، نیروی جاذبه قوی‌تر و انرژی آزاد شده بیشتر خواهد بود. لذا انرژی شبکه بلور ناشی از یونهای کوچکتر که توانایی نزدیکتر شدن دارند، بیش از انرژی شبکه بلور ناشی از یونهای بزرگتر است به عبارتی هر چه شعاع یون ها کوچکتر باشد تراکم بار در سطح یون بیشتر میشود، به شرط اینکه بار یونهای ترکیب یکسان باشد

به طور کلی هر چه انرژی شبکه بلور در ترکیب یونی بیشتر باشد ،نقطه ذوب و جوش آن بیشتر خواهد بود