Энергии решётки ионных кристаллов

Энергия решётки — это энергия, выделяемая, когда один моль противоположно заряженных газовых ионов образует ионный кристалл. Он измеряет силу ионного притяжения, удерживающего кристалл вместе.

Это притяжение между ионами соответствует закону Кулона и зависит от ионных зарядов и расстояния между ионами. Более крупные заряды усиливают притяжение, а большее расстояние ослабляет его.

В решётке каждый ион взаимодействует со многими соседними ионами. Она испытывает притяжения от противоположных зарядов и отталкивания от похожих зарядов.

Для объяснения всех взаимодействий решётки вводится константа Маделунга M. Включение M в экспрессию Кулона и умножение на число Авогадро даёт энергию молярной решётки.

На малых расстояниях электронные облака перекрываются и вызывают отталкивание. Борн описал это отталкивание с помощью постоянного и дальнего члена, поднятого до показателя Борна, n.

Объединение этих привлекательных и отталкивающих энергий даёт уравнение Борна–Ланде для энергии решётки.

Уравнение Борна–Майера позже уточнило эту модель с использованием параметра отталкивающей дальности ρ. Он описывает расстояние, на котором отталкивающие силы остаются значительными для общей энергии решётки.