Warning: jsMath requires JavaScript to process the mathematics on this page.
If your browser supports JavaScript, be sure it is enabled.

Taner TANRISEVER Ana Sayfasi
Processing Math: Done
No jsMath TeX fonts found -- using unicode fonts instead.
This may be slow and might not print well.
Use the jsMath control panel to get additional information.
jsMath Control PanelHide this Message


jsMath

İyonik Kristallerin Kristal Enerjilerinin Termodinamik Olarak Belirlenmesi

Önceki kısımdaki termodinamik verilerden, bağlar kırıldığında veya oluştuğunda meydana gelen enerji değişimlerini yorumlamak ve bağ enerjilerini anlamak için kullandık*. Benzer davranışlar basit iyonik katılar içinde verilebilir. Termodinamik veriler moleküler seviyedeki açıklamalar için uygundur. Bu kısımda iyonik bir model geliştirilecek ve deneysel sonuçlarla uygunluğu gösterilecektir. Buradaki termodinamik veriler basit iyonik kristallerin örgü enerjisinin elde edilmesi için kullanılacaktır.

Kristal Örgü Enerjisi

NaCl(k)Na+(g)+Cl(g) tipindeki süreçlerde enerjinin absorblanmasına bağlı olarak teorik düşüncelere göre kristalin örgü enerjisi büyüklüğü bulunabilir. Bu tip süreçlerin enerjisi doğrudan kullanılacak deneysel yöntemlerle bulunamaz. Ancak dolaylı yöntemler kullanarak enerji hesapları yapmak mümkün olabilir. Basit iyonik kristaller için Born-Haber Çevrimi ile hesaplama yapılabilir.


Şekil 1 : NaCl örgü enerjisinin hesaplanması için Bohr-Haber Çevrimi.

Şekil 1 de NaCl örnek olarak gösterilmiştir. Çevrimdeki dolaylı yolları gösteren entalpi ve enerji terimleri aşağıda gösterilmiştir.
ΔHfo= NaCl ün standart oluşum ısısı.
ΔHsüb = Na un süblimleşme ısısı.
Do=Cl2 ün dissasiyasyon enerjisi.
I = Na un iyonlaşma potansiyeli.
A = Cl ün elektron ilgisi.
A genellikle pozitif bir sayı olarak verilir. Fakat Cl+eCl reaksiyonu için enerji değişimi negatif olup -A dır.

Dissosiyasyon enerjisi, iyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisi kalorimetrik çalışmalardan ziyade spektral ve kütle-spektroskopisi çalışmalarından elde edilir. Bu değerler tablolarda genellikle entalpi olarak değil enerji olarak verilirler. Dissosiyasyon enerjisi düzeltebilmek için RT katkısını eklemek gerekir.

Bromür ve iyodür iyonlarını içeren tuzlar için, oluşum ısısı terimi, ΔHfo, sıvı brom ve katı iyot elementlerinden tuzun oluşumu için hesaplanır. Bu oluşum ısıları, brom için buharlaşma ısısının, 32 kJ mol-1 ve iyot için süblimleşme ısısının, 62 KJ mol-1, yarısından çıkartılması ile gaz elementlerin oluşumlarını gösterecek şekilde düzeltilir.

Bohr-Haber çevrim hesaplamları ile oluşturulmuş değerler aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 1 : Bohr-Haber Çevrimi hesaplamalarında kristalleşme entalpileri.
Tüm enerjiler KJ mol-1 dir.
Kristal
ΔHfo
ΔHsüb.
(Metal)
I
(Metal)
21(Do+RT)
A
(Halojen)
ΔH
(Born-Haber Çevrimi)
LiF -612 161 520 80 322 1051
NaF -569 108 496 80 322 931
KF -563 89 419 80 322 829
LiCl -409 161 520 122 349 863
NaCl -411 108 496 122 349 788.3
KCl -436 89 419 122 349 717
NaBr -376 108 496 97 325 752
KBr -408 89 419 97 325 688
NaI -319 108 496 77 295 705
KI -359 89 419 77 295 649


 

Kaynaklar