Énergies du réseau des cristaux ioniques

L’énergie du réseau est l’énergie libérée lorsqu’une mole d’ions gazeux à charge opposée forme un cristal ionique. Il mesure la force de l’attraction ionique qui maintient le cristal ensemble.

Cette attraction entre ions suit la loi de Coulomb et dépend des charges ioniques et de la distance entre ions. Des charges plus grandes renforcent l’attraction, tandis qu’une plus grande séparation l’affaiblit.

Dans un réseau, chaque ion interagit avec de nombreux ions voisins. Il subit des attirances dues à des charges opposées et des répulsions à cause d’autres charges similaires.

Pour expliquer toutes les interactions de réseau, la constante de Madelung, M, est introduite. En incluant M dans l’expression de Coulomb et en multipliant par le nombre d’Avogadro, on obtient l’énergie du réseau molaire.

À courte distance, les nuages d’électrons se chevauchent et provoquent une répulsion. Born a décrit cette répulsion en utilisant un terme constant et un terme de distance élevés à l’exposant de Born, n.

La combinaison de ces énergies attractives et répulsives donne l’équation de Born–Landé pour l’énergie du réseau.

L’équation de Born–Mayer a ensuite affiné ce modèle en utilisant un paramètre de portée répulsive, ρ. Il décrit la distance à laquelle les forces répulsives restent significatives par rapport à l’énergie globale du réseau.