
【化】 lattice energy
lattice
【计】 dot matrix; wire matrix
【化】 lattice
【医】 lattice
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
点阵能(Lattice Energy)是固体物理学与材料化学中的核心概念,指在标准条件下将1摩尔离子晶体解离为气态自由离子所需的能量。它反映了离子间静电作用的强度,是衡量晶体稳定性的重要指标。
从汉英词典角度解析,点阵能的英文对应词为“Lattice Energy”,《牛津材料科学词典》将其定义为:“The energy required to separate the ions of a crystal into isolated ions at infinite distance.” 该能量通常以负值表示,绝对值越大表明晶体结构越稳定。
其计算公式基于玻恩-兰德尔方程(Born-Landé equation): $$ E = frac{N_A M z^+ z^- e}{4pivarepsilon_0 r_0} left(1 - frac{1}{n}right) $$ 其中$N_A$为阿伏伽德罗常数,$M$为马德隆常数,$z$为离子电荷数,$r_0$为离子间距,$n$为玻恩指数。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)建议该公式适用于理想离子晶体模型(来源:IUPAC Technical Reports)。
影响因素包含:
在工业应用中,点阵能数据被用于预测材料熔点(如MgO熔点2852°C对应高点阵能)、设计耐火材料,以及优化锂离子电池电极材料的离子迁移势垒(来源:Nature Materials, 2018年度综述)。
点阵能(又称晶格能)是描述离子晶体稳定性的重要物理量,具体解释如下:
点阵能指在标准状态下(101.325kPa,25℃),由相互远离的气态正、负离子结合形成1mol离子晶体时所释放的能量()。其物理意义体现在:
点阵能的大小主要由以下因素决定():
通过玻恩-朗德公式可理论计算点阵能,公式为: $$ U = frac{N_A alpha z^+ z^- e}{4pi varepsilon_0 r_0} left(1 - frac{1}{n}right) $$ 其中$z^+$、$z^-$为离子电荷,$r_0$为离子间距,$n$为玻恩指数()。实验上可通过玻恩-哈伯循环结合升华热、电离能等数据间接测定()。
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