ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ
ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ
— энергия (U),
затрачиваемая на разрыв кристаллической решетки на ее составляющие с переносом на расстояние отсутствия взаимодействия,
взятая с обратным знаком. Если решетка ионная,
то это энергия разрыва на соответствующие ионы,
если атомная или молекулярная,
то это энергия разрыва на атомы,
молекулы и т. д. Э. к. р. для молекулярных решеток это только небольшая часть энергии связей в решетке,
так как связи атомов внутри молекул в нее не входят. Э. к. р.
молекулярных решеток равна силам Ван-дер-Ваальса (см.
Связь химическая ван-дер-ваальсова).
В настоящее время установлено,
что абс. большинство природных соединений,
в частности кислородные,
не являются ионными,
а в лучшем случае полуионными и полуковалентными. В связи с этим многие выводы,
построенные на основе использования Э. к. р.,
рассчитывавшиеся обычно как ионные, имеют незначительную ценность.
Существует ряд методов расчета Э. к. р. для бинарных соединений: по круговому процессу Борна — Габера,
по формуле Борна — Ланде и упрощенным ее вариантам — формулам Капустинского и др.
По круговому процессу
Ui = Q + S + D + I — Е,
где U
i — энергия решетки ионной; Q — теплота образования,
S — теплота сублимации,
D — энергия диссоциации,
I — энергия ионизации и E —
энергия сродства к электрону.
По формуле Борна — Ланде где a — коэф.
Маделунга,
W
1 и W
2 — валентности ионов,
R — межатомное расстояние,
Ne2— произведение числа Авогадро на элементарный заряд электрона в квадрате,
га — коэф. отталкивания электронных оболочек. В геол. науках обычно используют формулу Капустинского где E
n — число структурных единиц.
Wk и Wa — валентности катиона и аниона,
r
k и r
a — их радиусы,
или еще более упрощенную формулу Ферсмана
Ui = 256,1
(
ЕкА + ЕкВ + .
. . + ЕкХ),
имеющую универсальный характер по значениям
Ек,
слагающих соединения ионов,
т. е. по энергетич. коэф. компон. расчета Э. к. р. Для атомных соединений круговой процесс упрощается:
Uat = Q + S + D,
для молекулярных:
Um = S
(AB),
где S
(AB) — энергия сублимации молекул. Для теоретического расчета применяется формула
где
k — коэф.,
аналогичный коэф. Маделунга,
µ — дипольный момент. Представление об Э. к. р. играет важную роль в геоэнергетическом анализе геохим.
процессов,
поэтому правильное использование этого понятия весьма важно.
В.
И. Лебедев.