NaBrの格子エネルギーの計算

質問

(1) Na(固) = Na(気) － 109kJ
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(5) Na(固) + 1/2 Br2(気) = NaBr(固) + 361kJ
といった感じで5つの式があり、NaBrの格子エネルギーを求めよ
という問題なのですが、
格子エネルギーはイオン結晶のイオン結合を切断するのに必要なエネルギーのことだと思うのですが、
それは(5)の式の361kJを移行した
NaBr(固) = Na(固) + 1/2 Br2(気) - 361kJ
で361kJが答えというのとは違うんでしょうか？
これだと他の式がある意味がないので違うんでしょうが、
どのように計算すればいいのか分からないので教えてください。

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

＞格子エネルギーはイオン結晶のイオン結合を切断するのに必要なエネルギーのことだと思うのですが

この定義が曖昧です。「切断する」と書かれていますが切断された後の成分イオンの状態についてはどのようなものを考えておられますか。
手元にある化学辞典を調べてみました。
「絶対零度において結晶格子を形成している構成粒子（原子、分子、イオン）を互いに相互作用がなくなるまで引き離すのに必要とするエネルギー」
であると書かれています。凝集エネルギーと同じものです。
構成粒子を互いに相互作用がなくなるまで引き離すということがポイントです。
イオン結晶であれば「正、負のイオンが無限の遠方にある状態に持っていく」ということです。

＞NaBr(固) = Na(固) + 1/2 Br2(気) - 361kJ

右辺はＮａ（固）、Ｂｒ２（気）になっています。
Ｎａ（固）はＮａの集合体です。
Ｂｒ２（気）は分子です。
結合エネルギーは右辺がバラバラのイオンになっていなければいけません。
ＮａＢｒ（固）＝Ｎａ＋＋Ｂｒ－＋ＱｋＪ

そのために
Ｎａ（固）→Ｎａ（気）→Ｎａ＋
（１／２）Ｂｒ２（気）→Ｂｒ→Ｂｒ－
というステップを考えているのです。

化合物１ｍｏｌを成分元素の単体から作るとした時の反応熱は生成熱と呼ばれているものです。

（１）は金属ナトリウムの格子エネルギー（凝集エネルギー）を表していることになります。

御質問は格子エネルギーを実験的に求める方法に関するものです。
静電エネルギーの値を求める方法は固体物理の教科書（例えばキッテルの本）に載っています。
マーデルング定数という量も参考にしてください。
ＮａＣｌ型の結晶でのマーデルング定数の値は１．７４７６です。
キッテルの本に載っているＮａＢｒの格子エネルギーの実測値は７３０ｋＪ／ｍｏｌです。

おまけ
キッテルの教科書ではＮａＣｌの格子エネルギーの説明の文中に「ＮａＣｌ１分子当たり」という言葉を使っています。
章のタイトルが「イオン結晶」になっているのに文中で「分子」という言葉を使っているのです。気に入りません。こういうのは物理の人に共通の使い方のようです。

。

お礼

なるほど。
イオンの状態までしなければいけなかったのですね。
分かりました。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

少し悩みましたが、検索というツールに頼ってみました。
過去問あり。^^
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2286545.html
ちゃんとイオン化ポテンシャルと電子親和力を考えるんですね。

お礼

ほぼ同じ問題があったのですね。
よく分かりました。
ありがとうございました。