40 4

1

2 WIĄZANIA MII;OZY ATOMAMI

1

2.6. Energia wiązań między atomami

nr-sciagania si< jonó* przeciwnie W wiąraniach jonowych ^sih ^^_kl^_lycmcgo przyciągania mc ładun naładowanych jest po prosiu iw >    ^ _{moie b}yć wyrażona zulO.noSc.it

międz> jonami

Zależność siły przyciągania elektrostatycznego od odległości międ/> jonami w przypadku jonów Na * i Cl przedstawiono na rys. 2.12. Wynika z niego, że siła przyciągania elektrostatycznego wzrasta bardzo szybko, gdy odległość międzs jonami (a) maleje. W miarę zbliżania się jonów do siebie pod wpływem siły przyciągania elektrostatycznego zaczyna działać siła odpychająca {FJ. Powstała ona w wyniku nakładania się powłok elektronowych poszczególnych jonów ora/ odpychania się dodatnio naładowanych jąder. Zależność siły odpychającej (F_a) ora/ wypadkowej siły oddziaływania (F = F_t + FJ, w przypadku pary jonów przeciwnie naładowanych, od odległości między jonami pokazano na rys. 2.13. Równowagow a odległość między jonami (aj jest określona równowagą sił przyciągania i odpychania (F_t -f F₉ = 0). Z rysunku 2.13 widać, że aby zmniejszyć odległość między jonam poniżej a_v. najeży przyłożyć siłę ściskającą, natomiast aby ją zwiększyć - siłę rozciągającą. Duże zmiany siły F z odległością a w pobliżu a, są typowe dl; materiałów o dużej sztywności.

Między energią oddziaływania pomiędzy jonami (E) i siłą oddziaływania (r) występuje zależność

da

3-

jonami wynosi 0.28 run

0

/

\ Wypodkowo sła wiązania F

SHa przyciągająca

,'-QŁ    06 a.rm

/

/*'"• S»to odpychająca F,

RYS.2.13. Wypadkowa sili wiązań między par* jonów Na * .Cl Rfiwnowagow. odkgtód nucdzy

WynikajKO) stąd z kolei zależność energii oddziaływania od odległości między jonami pokazano na rys. 2.14. Równowagowej odległości między jonami odpowiada minimum energii oddziaływań, nazywane energiij wiązania, zatem do tego. aby przemieścić jony z położenia równowagi, konieczne jest dostarczenie energii.

Zależność energii oddziaływań między atomami od odległości a dla pozostałych typów wiązań jest jakościowo podobna. Duże różnice występują natomiast w energii wiązań (tabl. 2.4). Energia wiązań van der Waałsa jest większa w przypadku dipoli trwałych. Przykładowo w argonie (dipole chwilowe) wynosi 0,99 kJ-mol"¹, natomiast w H₂0 (dipole trwałe) wynosi 21 kJ-mol^-1.

TABLICA 2.4. Energia różnych typów wiązań

Energia wiązania kJ mol ‘¹

Jonowe Kowalencyjne Metaliczne Van der Waalsa

600-1550

500-1250

100-850

<40

41