Kaj je mreža rešetke?

Energija mreže je oblika atomske potencialne energije. To je količina energije, ki je potrebna za razdelitev ionov trdne snovi na plinaste ione in atome, iz katerih je izpeljana pozitivna vrednost. Obratna oblika, pri kateri se energija sprošča, ko se ioni vežejo med tvorbo trdne snovi, daje negativno vrednost. Standardne enote za vrednosti energije mreže so kilodžuli na mol (kJ/mol), primarna uporaba za izračun te atomske energije pa je opis, kako stabilna je določena ionska trdna snov.

Ionske trdne snovi imajo kristalno strukturo, tako da lahko vsak ion komunicira z nekaj drugimi z nasprotnim nabojem. Urejena struktura omogoča interakcijo ionov kljub nizki razpoložljivi termodinamični energiji za poganjanje katerega koli procesa ali entropije. Ko medsebojno delujejo ioni nasprotnih nabojev, se sprosti veliko energije, lastnost, zaradi katere imajo trdne ionske snovi zelo visoko tališče in vrelišče.

Energijo, potrebno za te reakcije, je mogoče določiti z izračunom energije mreže za ione. Energije mreže se izračunajo z uporabo Born-Haberjevega cikla, ki vključuje kombinacijo energetskih konceptov, ki se uporabljajo za izpeljavo natančne meritve. Ionizacijska energija, energija, potrebna, da se elektron loči od atoma ali iona, kot tudi afiniteta elektrona, energija, ki se sprosti z dodajanjem elektrona ionu ali nevtralnemu atomu, so vključeni v takšne izračune. Druge vrednosti vključujejo disociacijsko energijo, potrebo po razpadu spojine; energija sublimacije, ki lahko povzroči spremembo snovi iz trdnega v plinasto; in toplota tvorbe, sprememba energije, ko spojina nastane iz njenih osnovnih elementov.

Spremembe energije v katerem koli procesu lahko izračunamo tako, da stvari razčlenimo korak za korakom, kar pojasnjuje Hessov zakon. Z reorganizacijo enačbe Born-Haberjevega cikla za izračun energije mreže se doseže rezultat odštevanja toplote tvorbe od toplote atomizacije, od vrednosti disociacijske energije, zmanjšane za vsoto ionizacijskih energij, minus vsote afinitet za elektrone. Ta rezultat opisuje sproščanje energije, ko kovinski in nekovinski ioni tvorijo trdno snov. Trendi energije rešetke določajo, ali se trdna snov razbije, za kar je končni rezultat pozitivna vrednost, ali pa se vežejo ioni, kar ima za posledico negativno energijsko vrednost. Te energijske vrednosti so vedno ocenjene z uporabo principov Born-Haberjevega cikla, ker energije mreže ni mogoče neposredno izmeriti.