Chimie

La liaison chimique


Calcul théorique de l'énergie du réseau

La détermination de l'énergie du réseau selon le cycle de Born-Haber est basée sur des données expérimentales. Une méthode théorique de calcul des énergies de réseau est basée sur le calcul de la somme des énergies d'attraction de Coulomb d'ions de charges opposées et des énergies de répulsion d'ions de charges similaires pour un cristal ionique de structure connue, où non seulement les voisins directs mais aussi les ions les plus éloignés Sont prises en compte.

La règle générale est :

UCoulomb=M.NL.z+ze24????0rM.: constante de MadelungNL.: constante de Loschmidtz+: Numéro de charge cationiquez-: Numéro de charge aninonee: Charge élémentairer: plus courte distance cation-anion

L'énergie du réseau est d'environ 90% de l'énergie de Coulomb, car un calcul affiné ne considère pas les ions comme des sphères avec la charge ionique respective, mais prend également en compte la répulsion des couches d'électrons des ions voisins.

La constante de Madelung dépend du type de réseau, c'est-à-dire de la disposition géométrique des ions dans le réseau cristallin. Dans le réseau NaCl cubique, chaque ion sodium a 6 ions chlorure disposés de manière octaédrique comme voisins et vice versa.

Ce qui suit s'applique alors à la constante de Madelung en fonction du nombre de voisins dans la 1ère, 2ème, 3ème sphère de coordination, etc. :

M (NaCl)=6122+8364+245±...=1,7476

Le chlorure de sodium cristallisé ionique est donc 1,75 fois plus stable que des paires d'ions séparées N / A+Cl. Une constante de Madelung associée est calculée pour chaque type de réseau, en fonction de la géométrie cristalline.

Tab.1
Type de grilleM.
Chlorure de césium1,7627
Chlorure de sodium1,7476
Mélange de zinc1,6381
Wurtzit1,6413
Fluorine2,5194
Rutile2,4080


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