Die den höchsten Schmelzpunkt unter NaF, NaCl, NaBr, NaI hat?

Wie bei Siedepunkten ist der Schmelzpunkt eines Feststoffs von der Stärke intermolekularer Anziehungskräfte abhängig. Eine starke Anziehung zwischen Molekülen führt zu einem höheren Schmelzpunkt., Im Allgemeinen weisen ionische Verbindungen im Vergleich zu kovalenten Verbindungen höhere Schmelzpunkte auf, da die elektrostatischen Kräfte, die die Ionen verbinden (die Ionen-Ionen-Wechselwirkung), stärker sind als molekularmolekulare oder polare Wechselwirkungen in kovalenten Verbindungen. Im Gegensatz zu kovalenten Verbindungen werden diese Wechselwirkungen mit zunehmendem Molekulargewicht nicht stärker. Eigentlich ist es das Gegenteil.

Der hohe Schmelzpunkt der ionischen Verbindung spiegelt seine hohe Gitterenergie wider., Wenn Ionen einer ionischen Substanz dicht gepackt sind, hat sie einen höheren Schmelzpunkt als eine andere ionische Substanz mit Ionen, die sich nicht gut packen (denken Sie daran, dass diese Verpackung vom Verhältnis der ionischen Radien positiv und negativ geladener Ionen abhängt, was die Kristallstruktur verändert).

Die meisten Alkalimetallhalogenide kristallisieren mit den flächenzentrierten kubischen Gittern (FCC). In dieser Struktur weisen sowohl die Metalle als auch die Halogenide eine oktaedrische Koordinationsgeometrie auf, in der jedes Ion eine Koordinationszahl von sechs hat., Die Ausnahme bilden Cäsiumchlorid, Bromid und Iodid, die in einem körperzentrierten kubischen Gitter (BCC) kristallisieren, das eine Anzahl von acht für das größere Metallkation (und auch das Anion) aufnimmt.

Somit ist der Schmelzpunkt des ionischen Feststoffes hängt von vielen Faktoren einschließlich Ionenpackung. Wie jedoch Ivan Neretins ausgezeichnete Antwort darauf hinwies, ist die Hauptkraft die Coulomb-Kräfte, die zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen wirken $\left(F_{attract} = \dfrac{q_+q_ -} {d^2}\right)$. Die Stärke dieser Kräfte ändert sich jedoch mit anderen Faktoren wie dem ionischen Charakter der Bindung., Dies wäre in der folgenden Tabelle ersichtlich:

Wie die Tabelle gezeigt hat, nehmen die Schmelzpunkte von Halogenidsalzen jedes Alkalimetalls mit den abnehmenden Bindungsenergien von Fluoriden zu Iodiden ab., Das auffälligste Merkmal, das mir hier aufgefallen ist, ist jedoch, dass jede Reihe bestimmter Alkalimetallhalogenide (zumindest die von $\ce{Li}, \ \ce{Na}$ und $\ce{K}$) eine lineare Beziehung zu ihren Schmelzpunkten und der entsprechenden Gitterkonstante haben $a$:

Leider fehlt $a$ Wert von $\ce{RbF}$ aufgrund seiner hoch hygroskopischen Natur (zumindest zum Zeitpunkt der Ref.1; trotzdem konnte ich das auch nicht finden)., Daher ist noch nicht abzusehen, ob diese Beziehung zu $\ce{RbX}$ besteht (die drei verbleibenden Punkte sind nicht gut genug, obwohl sie die lineare Beziehung zu $R^2 = 0.967$). Alle diese Kristalle haben eine eng gepackte geometrische Geometrie.

Auffallend verschieden von diesem Phänomen ist Schmelzpunkte der Reihe von $\ce{CsX}$, die nicht die lineare Beziehung zeigt. Dieses Verhalten wird erwartet, da nur $\ce{RbF}$ eine FCC-Geometrie hat, während andere drei Body Centered Cubic (BCC) sind., Wie die vorhandenen drei$ \ ce{RbX} $ Kristalle zeigen auch drei $\ce{CsX}$ mit BCC-Geometrie die lineare Beziehung, aber die Dreipunktgerade ist nicht so zuverlässig.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.