طاقة الشبكة البلورية Lattice energy
- طاقة الشبكة البلورية هي الطاقة اللازمة لفصل أيونات 1mol من المركب الأيوني.
- أو هي الطاقة اللازمة لكسر الرابطة الأيونية بين الأيونات السالبة والموجبة في بللورة جزيئات الأملاح (الشبكة البللورية).
- وفي هذه الحالة ينظر إليها على أنها طاقة ممتصة، وتشير إلى قوة تجاذب الأيونات التي تعمل على تثبيتها في أماكنها، حيث تزداد طاقة الشبكة البلورية بزيادة قوة التجاذب.
- ويمكن النظر إلى طاقة الشبكة البلورية على أنها الطاقة المنبعثة عند اتحاد واحد مول من المركب الأيوني، وفي هذه الحالة ينظر إليها على أنها طاقة منبعثة.
- وتجدر أيونات الإشارة إلى أن قيمة الطاقة الممتصة تكون موجبة، في حين تكون قيمة الطاقة المنبعثة سالبة.
- تتوقف طاقة الشبكة البللورية على حجم الأيون ومقدار شحنته
(1) علاقة طاقة الشبكة البلورية بمقدار شحنة الأيون
- إذ عادة ما تكون طاقة الشبكة البلورية التي تتكون من أيونات كبيرة الشحنة أكبر من طاقة الشبكة البلورية التي تتكون من أيونات صغيرة الشحنة.
- لذا تكون طاقة MgO أكبر أربع مرات من طاقة NaF لأن شحنة الأيونات في MgO أكبر من شحنة الأيونات في NaF لأن شحنة الأيونات في MgO أكبر من شحنة الأيونات في NaF
- تقع طاقة الشبكة البلورية SrCl2 بين طاقة الشبكة البللورية MgO والشبكة البلورية NaF وذلك لأن الشبكة البلورية SrCl2 تحتوى على أيونات ذات شحنة موجبة عالية وأيونات ذات شحنة سالبة منخفضة معًا.
(2) علاقة طاقة الشبكة البللورية بحجوم الأيونات
- ترتبط طاقة الشبكة البلورية بصورة مباشرة بحجوم الأيونات المرتبطة معاً.
- الأيونات الصغيرة الحجم تكون مركبات أيوناتها متراصة أى لا يوجد بينها فراغات. ولأن التجاذب بين الشحنات المختلفة تزداد كلما قلت المسافة بينها فإن الأيونات الصغيرة تكوِّن قوى تجاذب كبيرة وطاقة شبكة بلورية كبيرة.
- على سبيل المثال، طاقة الشبكة البلورية لمركب الليثيوم أكبر من طاقة الشبكة البلورية لمركب البوتاسيوم الذي يحتوي على الايون السالب نفسه. ويعود السبب في ذلك؛ إلى أن حجم أيون الليثيوم أصغر من حجم أيون البوتاسيوم.
- الجدول التالي يبين طاقات الشبكات البلورية لبعض المركبات الأيونية.
عند تفحص طاقات الشبكات البلورة لكل من RbF ، KF فى الجدول السابق تجد أن طاقة الشبكة البلورية KF أكبر من طاقة الشبكة البلورية RbF لأن نصف قطر +K أصغر من نصف قطر +Rb وهذا يؤكد أن طاقة الشبكة البللورية مرتبطة مع حجم الأيون.
حل السؤال: تكون قيمة طاقة الشبكة البلورية ذات مقدار سالب
- عملية تكون الشبكة البلورية هى طاردة للحرارة exothermic.
- والتفاعلات الطاردة للحرارة تكون سالبة عندما تكون طاقة النواتج أكبر من طاقة المتفاعلات
ΔH = الطاقة المستخدمة في تفاعلات كسر الروابط – الطاقة المنطلقة لعمل الروابط في النواتج.
- وعلى ذلك تكون الإجابة هي (أ) طاقة النواتج أكبر من طاقة المتفاعلات