晶格能化学术语

晶格能又叫点阵能。它是在1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。用化学反应式表示时，相当于下面反应式的内能改变量。晶格能越大，熔化或破坏离子晶体时消耗的能量就越大，相应的熔点就越高，硬度就较大。晶格能的大小决定离子晶体的稳定性，用它可以解释和预言离子晶体的许多物理和化学性质。晶格能永远是负数：由于晶格能的定义强调了离子键的形成，而不是离子键的破裂，因此反应永远是放热反应。

中文名

晶格能

外文名

Lattice Energy

适用领域

化学

所属学科

结晶学

又叫

点阵能

离子半径

离子半径增大卤化物晶格能降低

名词解释

在298.15K和101325Pa（1大气压)下，由相互分离的气态阳离子和气态阴离子，生成1摩尔离子晶体时所释放的能量。晶格能可以衡量离子晶体中离子键的强弱和晶体的热稳定性。晶格能可以通过热化学实验间接测定，还可以通过热化学循环计算（见玻恩—哈伯循环法)以及根据静电吸引理论计算。[1]

计算方法

晶格能的数值有两个来源：

第一是理论计算值。它是根据离子晶体模型，考虑其中任一离子跟周围异号离子间的吸引作用，以及跟其他同号离子间的排斥作用推导出下列近似公式计算得到的。

式中NA是阿伏伽德罗常数，Z是离子价数，r0是一对离子间的平均距离，M是跟晶格类型有关的马德隆常数，它的值可取5～12，ε0是真空电容率（8.85419×10-12库-2·牛-1·米-2），n为伯恩常数。例如，氯化钠晶体的Z+=Z-=1，r0=2.814×10-10m，M=8，n=8，代入上述公式可得U=755kJ/mol。

第二是热化学实验值。设计一个热化学循环，然后根据实验测得的热化学量（如生成热、升华热、离解热、电离能、电子亲合势）进行计算。

晶格能模型

离子化合物都有较高的熔点和沸点，这是和它们离子晶体有很大的晶格能有关。由于UMgO>UNaF，MgO的熔点（2800℃）比NaF的熔点（988℃）高得多。

晶格能的大小决定离子晶体的稳定性，用它可以解释和预言离子晶体的许多物理和化学性质。例如，根据晶格能大小可以求得难以从实验测出的电子亲和势，可以求得离子化合物的溶解热，并能预测溶解时的热效应。

晶格能越大，表示离子键越强，晶体越稳定。

晶格能越大，熔化或破坏离子晶体时消耗的能量就越大，相应的熔点就越高，硬度就较大。亚铜离子为18电子构型，钠离子为8电子构型，亚铜离子的极化作用大于钠离子，所以共价键成分更多，晶格能更小，熔沸点更低。

注意事项

只有气态的离子化合为产物时才可以讨论晶格能。

晶格能永远是负数：由于晶格能的定义强调了离子键的形成，而不是离子键的破裂，因此反应永远是放热反应。

由于能量守恒定律与热力学第二定律的原因，晶格能越大表示该离子化合物越稳定，晶格内的离子键越强。

参考资料

1.晶格能·名词吧