Gitterenergie

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Modell desCalciumsulfid-Gitters

DieGitterenergieΔGU{\displaystyle \Delta _{G}U} gibt an, wie vielArbeit man aufwenden muss, um dieatomaren,ionischen odermolekularen Bestandteile einesFestkörpers imVakuum unendlich weit voneinander zu entfernen (d. h. in denGaszustand übergehen zu lassen).

Die Gitterenergie ist eineBindungsenergie.[1] Umgekehrt ist ihr Negatives diepotentielle Energie, wenn sich die Atome, Moleküle oder Ionen aus unendlicher Entfernung zu einemKristallgitter zusammenfinden, d. h. derBetrag der Gitterenergie wird bei der Bildung eines Gitters freigesetzt.

Die Gitterenergien von Ionenverbindungen wieKochsalz,Metallen wieEisen undkovalent gebundenen Festkörpern wieDiamant sind wegen der starken vorwiegendelektrostatischen bzw. kovalenten Wechselwirkungen erheblich größer als bei Festkörpern wieZucker oderIod, die aus neutralen Molekülen aufgebaut sind und nur überVan-der-Waals-Kräfte wechselwirken.

Zur Berechnung der Gitterenergie bei Ionenverbindungen siehe:Madelung-Konstante,Born-Landé-Gleichung,Kapustinskii-Gleichung.

Die Gitterenergie und dieGitterenthalpieΔGH{\displaystyle \Delta _{G}H}unterscheiden sich qualitativ: die Gitterenergie ist eineinnere Energie, während die Gitterenthalpie eineEnthalpie ist. Die Gitterenthalpie berücksichtigt also zusätzlich die zu leistendeVolumenarbeitpΔV{\displaystyle p\cdot \Delta V} gegen einen konstanten äußeren Druckp{\displaystyle p}. Hat man für das Auseinanderbringen der Bestandteile des Festkörpers einemolare GitterenthalpieΔGHm{\displaystyle \Delta _{G}H_{m}} bestimmt, so ist die molare Gitterenergie:[2]

ΔGUm=ΔGHmpΔVm{\displaystyle \Delta _{G}U_{m}=\Delta _{G}H_{m}-p\cdot \Delta V_{m}}

mit der auf dieStoffmenge bezogenen VolumenänderungΔVm{\displaystyle \Delta V_{m}}.

Siehe auch

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Einzelnachweise

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  1. Festkörperphysik, Neil W. Ashcroft, David N. Mermin, Oldenbourg Verlag, 2007,ISBN 3-486-58273-9, S. 500,eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
  2. Taschenbuch der Chemie, Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter, Harri Deutsch Verlag, 2008,ISBN 3-8171-1761-2, S. 292,eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
Normdaten (Sachbegriff):GND:4248911-8(lobid,OGND,AKS)
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