Bài 2

(a) Trong tinh thể NaCl,

\ce{Na+}

và

\ce{Cl-}

mỗi ion tạo một mạng lập phương tâm diện; bán kính ion

r(\ce{Na+}) = 0.102

nm và

r(\ce{Cl-}) = 0.181

nm. Cho biết số ion

\ce{Na+}

và

\ce{Cl-}

trong một ô đơn vị, số phối trí của chúng, và tính khối lượng riêng của tinh thể. (b) Từ dữ kiện Born\–Haber \—

\Delta_fH(\ce{NaCl(s)}) = -411

\Delta_{sub}H(\ce{Na}) = +109

IE(\ce{Na}) = +496

D(\ce{Cl2}) = +242

EA(\ce{Cl}) = -349

kJ mol

^{-1}

\— viết phương trình bước tạo thành và bước phân li trực tiếp

\ce{NaCl(s) -> Na+(g) + Cl-(g)}

, rồi tính entanpi tạo mạng tinh thể. (c) Quá trình Solvay thực hiện

\ce{2NaCl + CaCO3 -> Na2CO3 + CaCl2}

qua chu trình:

\ce{CaCO3 ->[\Delta] A + B}

;

\ce{NaCl + NH3 + B + H2O -> C + D}

;

\ce{2C ->[\Delta] Na2CO3 + H2O + B}

;

\ce{A + H2O -> E}

;

\ce{E + 2D -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3}

. Xác định các chất A\–E.

Bước 1/3: Ô đơn vị và khối lượng riêng

← Trước Tiếp →

N(\ce{Na+}) = N(\ce{Cl-}) = 4;\quad CN = 6{:}6;\quad a = 2(r_+ + r_-) = 0.566\ \text{nm};\quad \rho = \dfrac{4 \times 58.44}{(0.566 \times 10^{-9})^3 \times 6.022 \times 10^{23}} = 2.14 \times 10^{3}\ \text{kg m}^{-3}

Phân tích

Mạng fcc cho 4 ion mỗi loại trong một ô với phối trí bát diện 6:6. Dọc cạnh ô, $\ce{Cl-}$ – $\ce{Na+}$ – $\ce{Cl-}$ tiếp xúc nên $a = 2(0.102+0.181) = 0.566$ nm; bốn đơn vị công thức trong ô cho $\rho = 2.14 \times 10^{3}$ kg m $^{-3}$ .

Lỗi hay gặp. Cạnh ô bằng

2(r_+ + r_-)

, không phải

4r

của một ion: các ion khác dấu kề nhau tiếp xúc dọc cạnh.