Ma'lumot

Ionli birikmalarning ekzotermik shakllanishi

Ionli birikmalarning ekzotermik shakllanishi

Nega ion birikmalarining paydo bo'lishi ekzotermik ekanligi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Tez javob shundan iboratki, hosil bo'lgan ion birikmasi uni hosil qilgan ionlarga qaraganda barqarorroq bo'ladi. Ionlardan qo'shimcha energiya ion aloqalari hosil bo'lganda issiqlik sifatida chiqariladi. Agar reaktsiyadan zarur bo'lganidan ko'proq issiqlik chiqarilsa, reaktsiya ekzotermik bo'ladi.

Ion zanjiri energiyasini tushuning

Ion aloqalari ikki atom o'rtasida bir-birining o'rtasida katta elektronegitativlik farqi bilan hosil bo'ladi. Odatda, bu metallar va metall bo'lmaganlar o'rtasidagi reaktsiya. Atomlar shunchalik reaktivdir, chunki ularda to'liq valentli elektron qobiq yo'q. Ushbu turdagi bog'lanishda bitta atomdan elektron boshqa valentga uning valentli elektron qobig'ini to'ldirish uchun beriladi. Aloqada elektronini "yo'qotadigan" atom yanada barqarorroq bo'ladi, chunki elektronni hadya qilish natijasida to'ldirilgan yoki yarim to'ldirilgan valentli qobiq hosil bo'ladi. Boshlang'ich beqarorlik ishqoriy metallar va gidroksidi tuproqlar uchun juda katta, shuning uchun kationlarni hosil qilish uchun tashqi elektronni (yoki 2, gidroksidi erlar uchun) olib tashlash uchun ozgina energiya talab qilinadi. O'z navbatida, galogenlar elektronlarni anionlar hosil qilish uchun qabul qilishadi. Anionlar atomlarga qaraganda barqarorroq bo'lishiga qaramay, ikki turdagi elementlar energiya muammolarini hal qilish uchun birlashishi mumkin. Bu erda ionli bog'lanish sodir bo'ladi.

Nimalar bo'layotganini tushunish uchun natriy va xlordan natriy xlorid (osh tuzi) hosil bo'lishini ko'rib chiqing. Agar siz natriy metall va xlor gazini olsangiz, tuz ajoyib ekzotermik reaktsiyada hosil bo'ladi (bo'lgani kabi, buni uyda ham qilmang). Muvozanatli ionli kimyoviy tenglama quyidagicha:

2 Na (lar) + Cl2 (g) → 2 NaCl (lar)

NaCl natriy va xlor ionlarining kristall panjarasi sifatida mavjud bo'lib, unda natriy atomidan olingan qo'shimcha elektron xlor atomining tashqi elektron qobig'ini to'ldirish uchun zarur bo'lgan "tuynuk" ni to'ldiradi. Endi har bir atomda to'liq oktet elektron bor. Energiya nuqtai nazaridan, bu juda barqaror konfiguratsiya. Reaktsiyani sinchkovlik bilan o'rganib chiqsangiz, adashishingiz mumkin, chunki:

Elementdan elektronni yo'qotish har doim bo'ladi endotermik (chunki elektronni atomdan chiqarish uchun energiya kerak.

Na → Na+ + 1 e- ΔH = 496 kJ / mol

Elektronning nometallga ega bo'lishi odatda ekzotermikdir (nometall to'liq oktet olganida energiya chiqariladi).

Cl + 1 e- → Cl- ΔH = -349 kJ / mol

Shunday qilib, agar siz matematikani shunchaki bajarsangiz, atomlarni reaktiv ionlarga aylantirish uchun natriy va xlordan NaCl hosil bo'lishiga 147 kJ / mol qo'shilishi kerakligini ko'rishingiz mumkin. Ammo biz reaktsiyani kuzatish orqali aniq energiya chiqarilishini bilamiz. Nima bulyapti?

Javob shundaki, reaktsiyani ekzotermik qiladigan qo'shimcha energiya panjara energiyasidir. Natriy va xlor ionlari orasidagi elektr zaryadining farqi ularni bir-biriga tortib, bir-biriga tomon siljishiga olib keladi. Oxir-oqibat, qarama-qarshi zaryadlangan ionlar bir-biri bilan ion aloqasini hosil qiladi. Barcha ionlarning eng barqaror joylashuvi kristall panjaradir. NaCl panjarasini sindirish uchun (panjara energiyasi) 788 kJ / mol kerak bo'ladi:

NaCl (lar) → Na+ + Cl- ΔHpanjara = +788 kJ / mol

Panjara hosil qilish entalpiyada belgini o'zgartiradi, shuning uchun mol uchun perH = -788 kJ. Shunday qilib, ionlarni hosil qilish uchun 147 kJ / mol kerak bo'lsa ham, juda ko'p panjara hosil bo'lishi bilan energiya chiqariladi. Sof entalpiyaning o'zgarishi -641 kJ / mol. Shunday qilib, ion aloqasining shakllanishi ekzotermikdir. Panjara energiyasi, nega ion birikmalarining juda yuqori erish nuqtalariga ega bo'lishlarini ham tushuntiradi.

Polyatomik ionlar xuddi shu tarzda o'zaro bog'lanishadi. Farq shundaki, siz har bir alohida atomni emas, balki shu kation va anionni tashkil etadigan atomlar guruhini ko'rib chiqasiz.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos