Внутрішня енергія кристалічних речовин – Зміна енергії при кристалізації і розчиненні
ЕНЕРГЕТИКА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ
2 . Зміна енергії при кристалізації і розчиненні
У твердому агрегатному стані речовини утворюють, як правило, гратку, в якій частинки впорядковано сполучені між собою. Взаємодія між іонами обумовлена кулонівськими силами, між молекулами – вандерваальсовими силами.
2.1. Внутрішня енергія кристалічних речовин
Утворення кристалічної гратки зі складових частинок – це екзотермічний процес.
Енергію, яка виділяється при утворенні кристалічної гратки зі складових частин,
Енергію кристалічної гратки речовини безпосередньо визначити неможливо. Так званий цикл Борна-Габера дозволяє однак визначити енергію кристалічної гратки непрямим шляхом, використовуючи закон Гесса.
Приклад. Енергія кристалічної гратки натрій хлориду (кухонна сіль) становить -788 кДж/моль. Таким чином, щоб розщепити 1 моль кухонної солі на іони Натрію і іони Хлору, потрібно затратити енергію у 788 кДж.
Це значення енергії можна розрахувати з теплових ефектів декількох проміжних реакцій, які можна здійснити експериментальним шляхом:
Сумарна
∆H1 = + 108 + 496 +121 – 348 = 377 кДж/моль.
Ці реакції дають у цілому ендотермічний ефект.
Проте утворення 1 моль твердої кухонної солі з 1 моль твердого натрію і 1/2 моль газоподібного хлору проходить як екзотермічний процес з ентальпією реакції ∆HR = -411 кДж/моль.
Енергія кристалічної Гратки – це та енергія, яка виділяється при утворенні 1 моль твердої кухонної солі з газоподібних іонів Натрію і Хлору.
Енергію кристалічної Гратки отримуємо як різницю енергії реакції утворення 1 моль твердої солі з 1 моль твердого натрію і 1/2 моль газоподібного хлору і вище розрахованої суми енергій:
