Che ha il più alto punto di fusione tra NaF, NaCl, NaBr, NaI?

Come per i punti di ebollizione, il punto di fusione di un solido dipende dalla forza delle forze attrattive intermolecolari. Una forte attrazione tra le molecole si traduce in un punto di fusione più elevato., In generale, i composti ionici hanno punti di fusione più elevati rispetto ai composti covalenti, perché le forze elettrostatiche che collegano gli ioni (l’interazione ion-ion) sono più forti delle interazioni molecolari-molecolari o polari esistenti nel composto covalente. A differenza dei composti covalenti, tali interazioni non diventano più forti con l’aumentare dei pesi molecolari. In realtà, è il contrario.

L’alto punto di fusione del composto ionico riflette la sua alta energia reticolare., Quando gli ioni sono strettamente imballati insieme di una sostanza ionica, ha un punto di fusione più alto di un’altra sostanza ionica con ioni che non si imballano bene (ricordiamo che questo imballaggio dipende dal rapporto tra raggi ionici di ioni caricati positivamente e negativamente, che cambia la struttura cristallina).

La maggior parte degli alogenuri metallici alcalini cristallizzano con i reticoli cubici centrati sulla faccia (FCC). In questa struttura sia i metalli che gli alogenuri presentano una geometria di coordinazione ottaedrica,in cui ogni ion ha un numero di coordinazione di sei., L’eccezione è il cloruro di cesio, il bromuro e lo ioduro, che sono cristallizzati in un reticolo cubico centrato sul corpo (BCC) che ospita il numero di coordinazione di otto per il catione metallico più grande (e anche l’anione).

Quindi, il punto di fusione del solido ionico dipende da molti fattori tra cui l’imballaggio ionico. Tuttavia, come ha sottolineato l’eccellente risposta di Ivan Neretin, la forza maggiore è la forza di Coulomb che agisce tra ioni caricati in modo opposto ions \ left(F_ {attract} = \ dfrac {q_ + q_ -} {d^2} \ right)$. Tuttavia, la forza di queste forze cambia con altri fattori come il carattere ionico del legame., Ciò sarebbe evidente nella seguente tabella:

Come la tabella ha mostrato, i punti di fusione dei sali di alogenuri di ciascun metallo alcalino diminuiscono con le energie di legame decrescenti dai fluoruri agli ioduri., Tuttavia, la caratteristica più evidente che ho notato qui è ogni serie di particolari alcali alogenuri metallici (almeno quelli di $\ce{Li}, \ \ce{Na}$, e $\ce{K}$) hanno una relazione lineare con i loro punti di fusione e la corrispondente costante di reticolo $a$:

Purtroppo, $a$ di $\ce{RbF}$ è assente dalla letteratura, per la sua elevata igroscopiche (almeno per il tempo di Rif.1; tuttavia, non sono riuscito a trovarlo neanche)., Pertanto, se questa relazione esiste con $\ce{RbX}$ deve ancora essere vista (i tre punti rimanenti non sono abbastanza buoni, anche se mostra la relazione lineare con R R^2 = 0.967$). Tutti questi cristalli hanno strettamente imballato geometria FCC.

Sorprendentemente diverso da questo fenomeno è punti di fusione della serie di $\ce{CsX}$, che non mostra la relazione lineare. Questo comportamento è previsto poiché solo ce \ ce {RbF} has ha geometria FCC mentre altri tre sono cubici centrati sul corpo (BCC)., Allo stesso modo tre cristalli existing\ce{RbX} crystals esistenti, tre crystals \ ce {CsX} with con geometria BCC mostrano anche la relazione lineare, ma la linea retta a tre punti non è così affidabile.

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