000.  格子エネルギーとは


無機固体化学 の単元です。

小単元

概要

  <準備1> 次のみっつの状態のうち、最も安定な状態はどれか?
     �@室温で、真空中にNa+イオンとCl−イオンがバラバラに浮遊している。
     �A室温で、塩化ナトリウム結晶ができている。
     �B室温で、金属ナトリウムと塩素ガスが出会おうとしている。
  <準備2> 水素分子(H2)がある。これを2個の水素原子にばらばらにするために要するエネルギーを何というか?
  <準備3> 2個の水素原子が反応して水素分子になるときに放出するエネルギーは、準備2のエネル
        ギーより大きいかそれとも小さいか?
  <準備4> 炭素が燃えたときの系全体のエンタルピー変化(�僣)の符号は正か負か?

 ☆ 格子エネルギーとは、結晶を構成イオン(原子)にばらばらに分解するために要するエネルギーである。これが大きいほど、結晶が安定だということになる。

 金属Naと塩素ガスを接触させると、激しく発熱してNaClができる。NaClはNa+とCl−イオンからで
 きている。それなら、それぞれの構成イオンを作るところだけを考えると
    Na → Na+ + e−   �僣 = 495.4kJ/mol(吸熱)…イオン化エネルギー
    Cl + e− → Cl−    �僣 = -348.8kJ/mol(発熱)…電子親和力の逆過程
 差し引き「吸熱」ということになってしまって、NaClが発熱的に生成しないことになってしまう。しか
 し、実際にはNa+とCl−はばらばらのイオンではなく「結晶」に組み上げられる。このときに安定化の
 ためのエネルギーを発熱する(格子エネルギー)。

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参考文献( 書籍 ・論文 ・URL)