
【化】 lattice energy
lattice
【計】 dot matrix; wire matrix
【化】 lattice
【醫】 lattice
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【醫】 energy
點陣能(Lattice Energy)是固體物理學與材料化學中的核心概念,指在标準條件下将1摩爾離子晶體解離為氣态自由離子所需的能量。它反映了離子間靜電作用的強度,是衡量晶體穩定性的重要指标。
從漢英詞典角度解析,點陣能的英文對應詞為“Lattice Energy”,《牛津材料科學詞典》将其定義為:“The energy required to separate the ions of a crystal into isolated ions at infinite distance.” 該能量通常以負值表示,絕對值越大表明晶體結構越穩定。
其計算公式基于玻恩-蘭德爾方程(Born-Landé equation): $$ E = frac{N_A M z^+ z^- e}{4pivarepsilon_0 r_0} left(1 - frac{1}{n}right) $$ 其中$N_A$為阿伏伽德羅常數,$M$為馬德隆常數,$z$為離子電荷數,$r_0$為離子間距,$n$為玻恩指數。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)建議該公式適用于理想離子晶體模型(來源:IUPAC Technical Reports)。
影響因素包含:
在工業應用中,點陣能數據被用于預測材料熔點(如MgO熔點2852°C對應高點陣能)、設計耐火材料,以及優化锂離子電池電極材料的離子遷移勢壘(來源:Nature Materials, 2018年度綜述)。
點陣能(又稱晶格能)是描述離子晶體穩定性的重要物理量,具體解釋如下:
點陣能指在标準狀态下(101.325kPa,25℃),由相互遠離的氣态正、負離子結合形成1mol離子晶體時所釋放的能量()。其物理意義體現在:
點陣能的大小主要由以下因素決定():
通過玻恩-朗德公式可理論計算點陣能,公式為: $$ U = frac{N_A alpha z^+ z^- e}{4pi varepsilon_0 r_0} left(1 - frac{1}{n}right) $$ 其中$z^+$、$z^-$為離子電荷,$r_0$為離子間距,$n$為玻恩指數()。實驗上可通過玻恩-哈伯循環結合升華熱、電離能等數據間接測定()。
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