gitterenergi – Store norske leksikon

Gitterenergi er innen kjemi den energien som kreves for å skille ett mol salt til sine ioner i gassform. Gitterenergien påvirker en rekke fysiske egenskaper av salter, for eksempel løselighet og smeltepunkt.

Gitterenergien tilsvarer dissosieringsenergien av et salt til sine ioner i gassform. For bordsalt tilsvarer dette følgende reaksjonsligning:

\(\ce{NaCl (s) -> Na+ (g) + Cl^{−} (g)}\)

Det koster alltid energi å bryte ionebindingene, og derfor er gitterenergien alltid positiv. Det er imidlertid ikke uvanlig å definere gitterenergi akkurat motsatt som dannelsesentalpien for et salt fra sine ioner i gassform, som er en eksoterm prosess. Ifølge denne definisjonen er gitterenergien alltid negativ.

Trender i gitterenergien

Gitterenergien er et mål på styrken av ionekreftene. Gitterenergien avhenger av både ioneradien og ioneladningen. Forklaringen er Coulombs lov, som sier at kraften mellom to ladninger øker med produktet av ladninger og minker med økende avstand mellom ladningene.

Ioneradien for halogenidene øker fra fluorid (133 pm) til klorid (181 pm), bromid (196 pm) og jodid (220 pm). I saltene litiumfluorid, litiumklorid, litiumbromid og litiumjodid øker avstanden mellom ionene med økende ioneradius til anionet. Som følge av dette minker gitterenergien fra litiumfluorid (1036 kJ/mol) til litiumklorid (853 kJ/mol), litiumbromid (807 kJ/mol) og litiumjodid (757 kJ/mol).

Magnesiumoksid (MgO) og magnesiumfluorid (MgF₂) har samme kation (Mg²⁺) og anioner som er nesten like store (ioneradien er 140 pm for O^2- og 133 pm for F^-). Det er derfor ioneladningen som har størst effekt på gitterenergien. Magnesiumoksid har et større produkt på ioneladningen (2 × 2) enn magnesiumfluorid (2 × 1), og derfor er gitterenergien høyere for magnesiumoksid (3795 kJ/mol) enn for magnesiumfluorid (2922 kJ/mol).

Gitterenergi og smeltepunkt

Salter har vanligvis et høyt smeltepunkt. Det er imidlertid betydelig variasjon i smeltepunktet til ulike salter. Denne variasjonen kan delvis forklares ut fra forskjell i gitterenergi.

For eksempel har litiumjodid, litiumbromid, litiumklorid og litiumfluorid alle Li⁺ som kation og en halogenid (I⁻, Br⁻, Cl⁻ og F⁻) som anion. Et mindre anion gir høyere gitterenergi og dermed høyere smeltepunkt. Forskjellene i smeltepunkt til litiumjodid (469 °C), litiumbromid (550 °C), litiumklorid (610 °C) og litiumfluorid (848 °C) tilsvarer denne trenden.

Litiumoksid (Li₂O) har et anion med dobbelt så stor ladning (O²⁻). Større ioneladning gir høyere gitterenergi, og derfor er smeltepunktet til litiumoksid (1438 °C) mye høyere enn smeltepunktet til litiumhalogenidene.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Kjemi

Einar Skarstad Egeland

Nord universitet