离子键的强度 离子键的强度 用晶格能( Lattice energy,U)表示 (通常不用“键能”表示)。 U↑,离子键强度↑ ■晶格能定义 互相远离的气态正、负离子结合生成1mol离子 晶体的过程所释放的能量的相反数。 例:Na+(g+CIg=NaCl△Hmn 则晶格能定义为 U=-△Hn U(NaCD)=-A Hmo=+776 kJ mol 类似于电子亲合能定义:E4=-△Hn
三、离子键的强度 离子键的强度 ——用晶格能(Lattice Energy, U)表示. (通常不用“键能”表示)。 ◼ U ↑ ,离子键强度↑ ◼ 晶格能定义 ◼ ——互相远离的气态正、负离子结合生成1 mol 离子 晶体的过程所释放的能量的相反数。 ◼ 例: Na+ (g) + Cl- (g) = NaCl (s) △rHm ø ◼ 则晶格能定义为: U = -△rHm ø (7.1) ◼ U (NaCl) = -△rHm ø= + 776 kJ.mol-1 ◼ 类似于电子亲合能定义:EA= -△rHm ø
、离子键的强度(续 晶格能的实验测 设计Born Heber cycle,,并利 用Hes定律计算。 ■例如: NC的晶格能(见教 材p165图8-1) Na' CI ■据 Hess' law,一个 过程的热效应与途 径无关
三、离子键的强度(续) ◼ 晶格能的实验测 定——设计BornHeber cycle,并利 用Hess定律计算。 ◼ 例如: NaCl的晶格能(见教 材p.165图8-1)。 ◼ 据Hess’ Law,一个 过程的热效应与途 径无关
aCl/生成的Born- Heber cycle Na(g)+Cl(g)+e 6△H3=+4966AH4=-34k Nat(g)+ CIig Na(g)+ Cl(g) Na(g)+1 C1,(g) △H2,=+122kJ Na(s)+C1(g) AH1=+107kJ 6 △H=-787kJ START △ HaNa(s)]=-4lk Nacl(s END
NaCl(s)生成的Born-Heber cycle
NaCl生成的 Born-Heber cycle Na(g)+ci(g ↑△H2=1(N Na(g)+cl(g) △H4°=EA1Clg) ↑△H2=%D(C12(p) Na(g)+12 CL2(g) Na(g+ cI(g ↑△H1=S(Na() Na(s)+%Cl2(g)始态 ↓△H5=-U(NaCl) ↓△Hn(NaCI(s)NaC(s)终态 根据 Hess'law(或状态函数性质) △ Hm(NaCls)=△H1+△H12+△H3+△H+△Hs
NaCl(s)生成的Born-Heber cycle ◼ Na+ (g) + Cl(g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H3 ø = I1 (Na(g)) ◼ Na (g) + Cl(g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H4 ø = -EA1 (Cl(g)) △H2 ø = ½ D (Cl2 (g)) ◼ Na (g) + ½ Cl2 (g) Na+ (g) + Cl- (g) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △H1 ø = S (Na(s)) ◼ Na (s) + ½ Cl2 (g) 始态 △H5 ø = - U (NaCl(s)) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ △fHm ø(NaCl(s)) NaCl(s) 终态 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ◼ 根据Hess’ Law(或状态函数性质): △fHm ø(NaCl(s)) = △H1 ø + △H2 ø + △H3 ø + △H4 ø + △H5 ø
晶格能的实验测定 (设计Born- Heber cycle) △Hn(NaC =△H1+△H2+△H3+△H4+△H° /2 D(C2)+ s(Na)+1,(Na)+(-EA(CD)+(-U(NacD) 代入数值,得: U(NaCD)=-AH5=+ 776 kJ. mol-l ■晶格能还可以从理论计算: U= INAAZ+Ze2(1-1/n)|/4Ego (7. 2)
晶格能的实验测定 (设计Born-Heber cycle) ◼ △fHm ø(NaCl(s)) = △H1 ø+ △H2 ø+ △H3 ø+ △H4 ø+ △H5 ø = ½ D(Cl2 ) + S(Na) + I1 (Na) + (-EA(Cl)) + (-U (NaCl)) ◼ 代入数值,得: U (NaCl) = -△H5 ø= + 776 kJ.mol-1 ◼ 晶格能还可以从理论计算: U = [NAA Z +Z –e 2 (1 – 1/n)] / 4 0 r0 (7.2)