Gitterenergie (Born-Landé) Calculator
Energie zur Bildung eines Kristallgitters aus gasförmigen Ionen.
Formula first
Overview
Die Gitterenergie misst die Stärke der elektrostatischen Kräfte innerhalb eines Ionenkristalls und beschreibt die Energie, die frei wird, wenn gasförmige Ionen ein festes Gitter bilden. Sie ist eine grundlegende thermodynamische Größe, die direkt mit dem Produkt der Ionenladungen skaliert und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den Ionenzentren ist.
Symbols
Variables
E = Lattice Energy Est, k = Constant, Q^+ = Cation Charge, Q^- = Anion Charge, d = Ionic Distance
Apply it well
When To Use
When to use: Verwende diese Beziehung, um die relative Stabilität verschiedener ionischer Salze zu vergleichen oder Trends bei Schmelzpunkten und Löslichkeit vorherzusagen. Sie ist besonders für Verbindungen mit überwiegend ionischem Charakter geeignet, bei denen die Ionen als Punktladungen in einer geordneten Struktur behandelt werden können.
Why it matters: Das Verständnis der Gitterenergie ermöglicht es Wissenschaftlern zu erklären, warum bestimmte Stoffe wie Magnesiumoxid extrem hohe Schmelzpunkte im Vergleich zu Stoffen wie Natriumchlorid besitzen. Sie ist wesentlich für die Konstruktion von Born-Haber-Zyklen, um Enthalpien zu berechnen, die im Labor nicht direkt gemessen werden können.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Vergessen, dass sowohl Ladung als auch Größe die Gitterenergie beeinflussen.
- Das Vorzeichen der Gitterenergie verwechseln.
One free problem
Practice Problem
Eine ionische Verbindung besteht aus einem einwertigen Kation (Q1=1) und einem einwertigen Anion (Q2=1). Wenn die Proportionalitätskonstante k 1200 und der interionische Abstand d 2.5 Einheiten beträgt, berechne die Gitterenergie (E).
Hint: Multipliziere die Konstante mit dem Produkt der Ladungen und teile dann durch den Abstand.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Atkins' Physical Chemistry
- IUPAC Gold Book: Lattice energy (enthalpy)
- Wikipedia: Lattice energy
- IUPAC Gold Book
- NIST CODATA
- Atkins' Physical Chemistry, 11th Edition, Oxford University Press
- Shriver & Atkins' Inorganic Chemistry, 6th Edition, W. H. Freeman and Company
- IUPAC Gold Book (Compendium of Chemical Terminology), 'lattice energy' entry