Mô hình ion và sự hình thành liên kết ion trong tinh thể. Năng lượng mạng lưới. Tính chất của tinh thể ion.
CHƯƠNG 14: TINH THỂ ION NHÓM 17 Nguyễn Thu Hương Lại Quỳnh Hương Phạm Thị Hương Nguyễn Thị Thu Hương OUTLINE: D D I Mơ hình ion hình thành liên kết ion tinh thể II Năng lượng mạng lưới III.Tính chất tinh thể ion I Mơ hình ion hình thành liên kết ion tinh thể Một số hình dạng tinh thể ion 01 Cấu trúc tinh thể ion K2S 02 Cấu trúc tinh thể ion muối NaCl 03 Cấu trúc tinh thể ion ZnO Khơng có tính định hướng LIÊN KẾT ION Khơng có tính bão hồ Các hợp chất ion kết tinh theo dạng định cho hệ lượng thấp Khi quanh ion chọn đc nhiều số ion trái dấu II Năng lượng mạng lưới Khái niệm: Năng lượng mạng lưới tinh thể (Uml): Là lượng cần cung cấp để phá vỡ mol tinh thể thành ion riêng rẽ trạng thái Tính chất Quyết định độ bền Độ hòa tan nhiều tính chất khác tinh thể Bảng số Madelung A số cấu trúc tinh thể: Dạng cấu trúc Công thức Số phối trí A Natri clorua NaCl Na: 6; Cl: 1,743 Xesi clorua CsCl Cs: 8; Cl: 1,763 Sphalerit ZnS Zn: 4; S: 1,638 Vuaxit ZnS Zn: 4; S: 1,641 Florit CaF2 Ca: 8; F: 2,520 Rutil TiO2 Ti: 6; O: 2,408 MỘT SỐ VÍ DỤ VẬN DỤNG Bài 1: Xét tinh thể NaCl Tính lượng mạng lưới tinh thể phương pháp Born - Lande theo Cho ; n = 9; A=1,748; ; •Giải: Đổi Áp dụng hệ thức Born - Lande, ta có: Uml =.k.(1) = (1) 767,2 (kJ/mol) Bài 2: Xét tinh thể LiCl Tính lượng mạng lưới tinh thể theo kJ/mol phương pháp Born-Lande Cho ; n = 8; A=1,918; ; •Giải: Đổi Áp dụng hệ thức Born - Lande, ta có: Uml =.k.(1) = (1) 802,9 (kJ/mol) Phương pháp bán kinh nghiệm Kapustinski Uml = (kJ/mol) Trong • : Là bán kính cation anion Điện tích cua cation anion • : Là số ion đơn vị công phức phân tử (vd: AxBy ) *Lưu ý: phải tính thep đơn vị Bài 1: Xác định lượng mạng lưới tinh thể NaCl biết Giải: Năm Ta có:1943 Kapustinski đưa hệ thức chi tiết sau: Uml = -1201,2 (1) (kJ/mol) Chu trình Born Haber (Bc – Haber) - Phương pháp tính theo chu trình Born-Haber dựa sở lý thuyết nhiệt hóa học định luật Hess Áp dụng chu trình Born - Haber ta xét tinh thể NaCl: NaCl (tt) (h) (k) Na (h) Cl (k) Na (tt) Trong • : Lần lượt lượng thăng hoa lượng ion hóa Natri • : Lần lượt lượng phân li lực electron • : Là lượng hình thành NaCl “ Theo định luật bảo tồn lượng tổng đại số biến thiên lượng không - + SNa + (1/2)DCl2 + INa + ECl - Uml = Uml = + SNa + (1/2) + INa + ECl -• Từ liệu thực nghiệm, ta có: 765,6 (kJ/mol) VÍ DỤ 1: Xác định lượng mạng lưới ion phân tử AgCl Cho biết số liệu đây: - Entanpi thăng hoa Ag(r)Ag(k): SAg= 255 kJ/mol - Năng lượng ion hóa Ag: IAg =7,55 eV - Ái lực electron Cl là: Ecl = -3,78 eV - Năng lượng phân ly liên kết Cl2 là: = 242 kJ/mol - Nhiệt hình thành AgCl là: QAgCl = -159 kJ/mol Cho NA= 6,02.1023mol-1 ; 1eV = 1,6.10-19J •Ta lập chu trình theo sơ đồ sau: AgCl (tt) (h) (k) Ag (h) Cl (k) Ag (r) Uml = - + SAg + (1/2)DCl2 + IAg + Ecl III Tính chất tinh thể ion Tính chất hợp chất ion phần nhiều định cấu trúc tinh thể lực tương tác ion tinh thể Các hợp chất ion có độ rắn, nhiệt độ nóng chảy/sơi tương đối cao, độ giãn nở nhiệt độ chịu nén tương đối nhỏ Yếu tố lực tương tác tĩnh điện ion tương đối lớn Hệ số giãn nở nhiệt phụ thuộc vào lượng mạng lưới ion Vì lực liên kết mạnh, ion tích điện nên hợp chất ion tan dung môi phân cực Vì ion, electron chuyển động obitan xác định nên trạng thái nóng chảy, chuyển vận ion nên, dung dịch chất ion, hệ dẫn điện CẢM ƠN THẦY CÙNG CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI PHẦN THUYẾT TRÌNH CỦA CHÚNG EM! NaCl (tt) (h) (k) Na (h) Cl (k) Na (tt) ... hình ion hình thành liên kết ion tinh thể II Năng lượng mạng lưới III.Tính chất tinh thể ion I Mơ hình ion hình thành liên kết ion tinh thể Một số hình dạng tinh thể ion 01 Cấu trúc tinh thể ion. .. trúc tinh thể ion muối NaCl 03 Cấu trúc tinh thể ion ZnO Khơng có tính định hướng LIÊN KẾT ION Khơng có tính bão hồ Các hợp chất ion kết tinh theo dạng định cho hệ lượng thấp Khi quanh ion chọn... + (1/2)DCl2 + IAg + Ecl III Tính chất tinh thể ion Tính chất hợp chất ion phần nhiều định cấu trúc tinh thể lực tương tác ion tinh thể Các hợp chất ion có độ rắn, nhiệt độ nóng chảy/sôi tương