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  • Calcul de l'énergie du réseau avec l'équation de Born-Landé

    Par Drew Lichtenstein – Mis à jour le 24 mars 2022

    L'énergie du réseau quantifie la force d'une liaison ionique, l'attraction électrostatique qui maintient les ions ensemble dans un solide. Un exemple classique est le sel de table (NaCl). L'équation de Born-Landé permet aux chimistes de calculer cette énergie à partir de paramètres cristallins facilement disponibles.

    Étape 1 :Insérer les constantes universelles

    L'expression Born-Landé contient plusieurs constantes fixes qui ne changent jamais :

    • Numéro d'Avogadro, NA =6,022 141 79 (30) × 10²³ mol⁻¹
    • Charge élémentaire, e =1,602 176 487 (40) × 10⁻¹⁹ C
    • Permittivité de l'espace libre, ε₀ =8,854 × 10⁻¹² C² J⁻¹ mol⁻¹

    Étape 2 : Insérez les variables spécifiques au composé

    Pour chaque sel, les paramètres suivants diffèrent :

    • Constante de Madelung, M (sans dimension ; varie selon la structure cristalline)
    • Charge cationique, Z⁺
    • Charge anionique, Z⁻
    • Distance entre le plus proche voisin, r₀ (en mètres)
    • Exposant de naissance, n (plage typique : 5 à 12)

    Étape 3 :Évaluer l'équation de Born-Landé

    L'énergie du réseau (E) est calculée comme suit :

    E = -\frac{N_A M Z^+ Z^-}{4\pi \epsilon_0 r_0}\,[1-\frac{1}{n}]

    Calculez d’abord l’expression entre parenthèses, puis multipliez-la par le préfacteur. La valeur résultante est exprimée en kilojoules par mole (kJ mol⁻¹) et sera toujours négative, reflétant la nature exothermique de la formation du réseau.

    Remarque importante

    Ne supprimez pas le premier signe négatif :l'omettre donnera une valeur positive, ce qui est physiquement incorrect.

    Pour un aperçu plus approfondi, consultez la dérivation originale de Born-Landé ou les textes récents de cristallographie.

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