Gitterenergie
Englisch: Lattice energy
Definition
Als Gitterenergie bezeichnet man die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um atomare, ionische oder molekulare Bestandteile eines Festkörpers voneinander zu entfernen. Die Gitterenergie ist zugleich eine Bindungsenergie.
Hintergrund
Will man ein Ionengitter aufbrechen, ist Energie nötig. Diese Energie wird als Gitterenergie (ΔHGitter) bezeichnet. Sie ist aufzuwenden (ΔHGitter > 0), wenn aus dem festen (s) Salz die Ionen so herausgetrennt werden, dass sie keine Wechselwirkung miteinander oder mit anderen Partnern aufweisen - so als wären die Ionen in diesem Prozess am Ende gasförmig (g), also einzeln vorhanden. Im umgekehrten Fall wird Gitterenergie frei (ΔHGitter < 0), wenn die Ionen aus dem gedachten völlig freien Zustand sich zum Gitter zusammenfügen.
Die Gitterenergie lässt sich nicht direkt bestimmen. Dies gelingt nur auf Umwegen mit Hilfe anderer thermodynamischer Daten.
Werte
Einzelne Salze haben unterschiedliche Werte für die Gitterenergie. Sie hängt von der Größe und von der Ladung der Ionen ab. Es gilt folgendes: Je größer die Ladung (Q↑) und je kleiner der Radius (r↓) der Ionen, desto größer ist die Gitterenergie, die für die Trennung der Ionen aus dem Kristall aufzuwenden ist.
Beispiele
Natriumchlorid: | NaCl (s) → Na+ (g) + Cl- (g) | ΔHGitter = +788 kJ/mol |
Kaliumchlorid: | KCl (s) → K+ (g) + Cl- (g) | ΔHGitter = +701 kJ/mol |
Magnesium(II)-chlorid: | MgCl2 (s) → Mg2+ (g) + 2 Cl- (g) | ΔHGitter = +2525 kJ/mol |
Calcium(II)-chlorid: | CaCl2 (s) → Ca2+ + 2 Cl- (g) | ΔHGitter = +2146 kJ/mol |