격자 에너지. Lattice Energy. NaCl ★

격자 에너지. Lattice Energy. NaCl

 

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▶ 참고: 제8장 화학 결합의 기본 개념. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15249 ]

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▶ 격자 에너지, 격자 엔탈피

> 고체 상태의 이온 결합 화합물을 기체 상태의 이온으로 만드는데 필요한 에너지

( 필요한 에너지이므로, 격자 엔탈피의 값은 항상 양(+)의 값. )

 

 

 

 

▶ 격자 에너지는 이온 결합 화합물의 안정성 척도

> 격자 에너지 값이 클수록, 안정한 이온 결합 화합물.

( 참고: 결합 에너지 https://ywpop.tistory.com/7168 )

 

 

 

▶ 일반적으로 물질이 안정할수록, 그 물질의 녹는점은 높다.

> 격자 에너지 값이 클수록, 이온 결합 화합물의 녹는점은 높다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8268 )

 

 

 

▶ 격자 에너지는 쿨롱 힘에 비례하고,

쿨롱 힘은 두 전하의 곱에 비례, 거리에 반비례.

 

 

 

▶ 쿨롱 법칙(Coulomb's law) 또는 쿨롱 힘 법칙(Coulomb force law)

F = ke [(q1 × q2) / r^2]

 

 

 

 

▶ 격자 에너지는 직접 측정할 수 없다.

> Hess 법칙에 기초한, Born-Haber 순환(cycle)을 이용하여 간접적으로 계산.

---> 즉, 이론적(수학적)으로 계산할 수 있다.

 

 

 

▶ 이온 결합 화합물의 격자 에너지 계산 과정

( 이 순서만 암기하면, 격자 에너지 관련 계산 문제는 아무것도 아니다. 너무나 쉽다. )

 

.. 1. 금속 성분의 승화 엔탈피, sublimation enthalpy ... ΔH = + kJ/mol

.. 2. 금속 성분의 이온화 에너지, ionization energy ... ΔH = + kJ/mol

.. 3. 비금속 성분의 결합 해리 엔탈피, bond dissociation enthalpy ... ΔH = + kJ/mol

.. 4. 비금속 성분의 전자 친화도, electron affinity ... ΔH = – kJ/mol

+) 5. 격자 에너지의 역과정, –lattice energy ... ΔH = ? kJ/mol

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.. (합) 표준 생성 엔탈피, standard enthalpy of formation ... ΔH = ? kJ/mol

 

 

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▶ 단, 이때 표준 생성 엔탈피의 정의를 알고 있어야 하며,

( 참고: 표준 생성 엔탈피 https://ywpop.tistory.com/4416 )

주어진 화합물로부터 생성 반응식을 작성할 줄 알아야 한다.

즉, 문제에서 생성 반응식을 주지 않고,

NaCl의 격자 에너지를 구하시오. 또는

NaCl의 생성 엔탈피를 구하시오. 라고 요구하면,

표준 생성 엔탈피의 정의로부터,

Na(s) + 1/2 Cl2(g) → NaCl(s)

와 같이 생성 반응식을 작성할 줄 알아야 된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

※ 주의: 1/2 Cl2(g) → Cl(g) 의 ΔH = +242 / 2 = +121 kJ/mol

즉, Cl2(g)의 결합 해리 엔탈피 = +242 kJ/mol 의 1/2 임에 주의할 것.

 

 

 

 

[참고] ⑤번, ⑥번 과정과 같이,

에너지 준위가 높은 상태에서

(보다 안정한) 에너지 준위가 낮은 상태로

물질의 상태가 바뀔 때는 (이동할 때는)

두 상태의 에너지 준위 차이만큼

에너지를 방출한다.

---> 이때 ΔH의 값은 음수(–), 즉 ΔH < 0.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/3119 ] CaCl2의 격자 에너지

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6061 ] 격자 에너지(와 녹는점) 도표

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/14780 ] 격자 에너지 도표

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/11721 ] 이온결합 세기. MgBr2 MgO NaBr CaO

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/search/격자에너지%20계산%20기준문서 ]

 

 

 

[키워드] NaCl의 격자 에너지 기준문서, 격자 에너지 계산 기준문서, 일반화학 08장 화학 결합의 기본 개념-1, NaCl의 격자 에너지 사전, 격자 에너지 계산 사전