Ohatra amin'ny fanontaniana momba ny fifamatorana ionika
Ny fatorana ionika dia karazana fatorana simika miforona amin'ny famindrana elektrôna iray na maromaro avy amin'ny atôma iray mankany amin'ny iray hafa, ka miteraka iôna roa manana fiampangana mifanohitra izay mifampisintona avy eo. Io fatorana io dia matetika mitranga eo amin'ny metaly sy ny tsy metaly. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia hijery ohatra sy fifanakalozan-kevitra mifandraika amin'ny fatorana ionika isika mba hanampiana antsika hahatakatra bebe kokoa io hevitra io.
Famaritana sy Toetran'ny Fatorana Ionika
Mitranga ny fifamatorana ionika rehefa mifampikasoka ireo atôma mba hahazoana firafitry ny elektrôna marin-toerana kokoa. Matetika, ireo atôma metaly dia very elektrôna mba hahazoana firafitry ny entona mendri-kaja, ka lasa kationa miabo. Mifanohitra amin'izany kosa, ireo atôma tsy metaly dia mahazo elektrôna mba ho lasa anion miabo. Ohatra mahazatra amin'ny fifamatorana ionika ny fiforonan'ny klôro sodium (NaCl) avy amin'ny sodium (Na) sy ny klôro (Cl).
Ny sôdiôma (Na) dia manana firafitry ny elektrôna 2,8,1 ary mirona hamoy elektrôna iray mba hahazoana firafitra marin-toerana 2,8. Etsy ankilany, ny klôro (Cl) dia manana firafitry ny elektrôna 2,8,7 ary mirona handray elektrôna iray mba hahazoana firafitra marin-toerana 2,8,8. Rehefa very elektrôna iray amin'ny klôro ny sôdiôma, dia miforona ny iôna Na⁺ sy Cl⁻ izay mifampisintona mba hamorona fatorana iônika, ka mamokatra ny sira NaCl.
Ohatra amin'ny olana 1: Fiforonan'ny fifamatorana ionika ao amin'ny NaCl
1. Fanontaniana: Hazavao ny fomba iforonan'ny fatorana ionika eo amin'ny sodium (Na) sy ny chlore (Cl).
Valiny sy Fifanakalozan-kevitra:
– Dingana 1: Farito ny firafitry ny elektrôna.
– Sôdiôma (Na): Laharana atomika 11, firafitry ny elektrôna 2,8,1.
– Klôro (Cl): Laharana atomika 17, firafitry ny elektrôna 2,8,7.
– Dingana 2: Fantaro ireo fironana atomika.
– Ny Sodium (Na) dia mirona hamoaka elektrôna iray mba hahazoana ny endrika 2,8, ka lasa ion Na⁺.
– Ny klôro (Cl) dia mirona handray elektrôna iray mba hahazoana endrika 2,8,8, ka lasa iôna Cl⁻.
– Dingana 3: Fananganana fifamatorana.
– Mamoaka elektrôna ny Sôdiôma mba ho lasa Na⁺ miaraka amin'ny fiampangana +1.
– Manaiky elektrôna ho Cl⁻ miaraka amin'ny fiampangana -1 ny klôro.
– Mifatratra ny iôna Na⁺ sy Cl⁻ ary mamorona fatorana iônika ao amin'ny fitambarana NaCl marin-toerana.
Ohatra Fanontaniana 2: Fiforonan'ny Fatorana Ionika ao amin'ny MgO
2. Fanontaniana: Hazavao ny fomba iforonan'ny fatorana ionika eo amin'ny manezioma (Mg) sy ny oksizenina (O) mba hamorona oksida manezioma (MgO).
Valiny sy Fifanakalozan-kevitra:
– Dingana 1: Farito ny firafitry ny elektrôna.
– Magnésium (Mg): Laharana atomika 12, firafitry ny elektrôna 2,8,2.
– Oksizenina (O): Laharana atomika 8, firafitry ny elektrôna 2,6.
– Dingana 2: Fantaro ireo fironana atomika.
– Ny manezioma (Mg) dia mirona hamoaka elektrôna roa mba hahazoana ny endrika 2,8, ka lasa iôna Mg²⁺.
– Ny oksizenina (O) dia mirona handray elektrôna roa mba hahazoana ny endrika 2,8, ka lasa iôna O²⁻.
– Dingana 3: Fananganana fifamatorana.
– Mamoaka elektrôna roa ny magnésium mba ho lasa Mg²⁺ miaraka amin'ny fiampangana +2.
– Manaiky elektrôna roa ny oksizenina mba ho lasa O²⁻ miaraka amin'ny fiampangana -2.
– Mifatratra ireo iôna Mg²⁺ sy O²⁻ ka mamorona fatorana iôna ao amin'ny fitambarana MgO.
Ohatra 3: Fikajiana ny Angovon'ny Fanazaran-tena NaCl Lattice
3. Fanontaniana: Fantaro ny angovon'ny tambajotra ilaina hamoronana NaCl avy amin'ireo iôna ao aminy.
Valiny sy Fifanakalozan-kevitra:
Ny angovon'ny harato dia ny angovo avoaka rehefa miray ireo iôna ao anaty toetry ny entona mba hamorona môl iray amin'ny kristaly mivaingana amin'ny fitambarana iôna. Azo tombanana amin'ny alalan'ny fampitoviana Born-Haber ny angovon'ny harato an'ny NaCl.
Azo aseho ho toy ny fahasamihafan'ny angovo manontolo eo amin'ny iôna ao amin'ny toetry ny entona sy ny angovo rehefa mifamatotra ao anaty harato kristaly mafy orina izy ireo ny angovon'ny harato.
Ho an'ny NaCl:
– Angovon'ny sublimation Na: ΔH_sub = 107 kJ/mol
– Angovon'ny ionization Na: ΔH_ion = 496 kJ/mol
– Angovon'ny fisarahana an'ny Cl₂: ΔH_diss/2 = 122 kJ/mol
– Fifandraisana elektrôna amin'ny Cl: ΔH_ea = -349 kJ/mol
– Angovon'ny harato (U): Tsy fantatra, tsy maintsy hitantsika izany.
Avy amin'ny tsingerin'i Born-Haber, azontsika soratana hoe:
U = ΔH_sub(Na) + ΔH_ion(Na) + ΔH_diss(Cl₂)/2 + ΔH_ea(Cl) – ΔH_form
Raha fantatsika fa -411 kJ/mol ny entalpian'ny fiforonan'ny NaCl (ΔH_form), dia:
U = (107 + 496 + 122 – 349) kJ/mol – (-411 kJ/mol)
U = 107 + 496 + 122 – 349 + 411
U ≈ 787 kJ/mol
Ohatra 4: Grafikan'ny Angovo Mety hitranga vs. ny elanelana misy eo amin'ny Iôna
4. Fanontaniana: Manaova grafika maneho ny angovo mety hitranga raha oharina amin'ny elanelana misy eo amin'ny ion Na⁺ sy Cl⁻ ao amin'ny NaCl, ary hazavao izay mitranga rehefa miova ny elanelana misy eo amin'ireo ion roa.
Valiny sy Fifanakalozan-kevitra:
Azo faritana amin'ny alalan'ny fampitoviana Coulomb ny angovo mety hitranga eo amin'ny iôna roa ao anatin'ny fitambarana iôna:
\[ E \propto \frac{q_1 q_2}{r} \]
Izay ny \( E \) no angovo mety hitranga, ny \( q_1 \) sy ny \( q_2 \) no fiampangana ion, ary ny \( r \) no elanelana misy eo amin'ireo ion. Ny grafika mampiseho ny angovo mety hitranga mifanandrify amin'ny elanelana misy eo amin'ireo ion dia mazàna fiolahana izay mihena rehefa manakaiky ny aotra ary avy eo mitombo tampoka rehefa manakaiky ny aotra ny elanelana.
– Halavirana Lehibe (r dia lehibe dia lehibe): Akaiky ny aotra ny angovo mety hitranga satria malemy dia malemy ny hery misintona eo amin'ny ion Na⁺ sy Cl⁻.
– Halavirana Idealy (eo amin'ny elanelan'ny tambajotra kristaly eo ho eo): Ny angovo mety hitranga dia mahatratra ny sandany ambany indrindra, izay manondro ny toetry ny fahamarinan-toerana indrindra izay ifantohan'ny Na⁺ sy Cl⁻ mafy dia mafy saingy tsy akaiky loatra. Io no halavirana izay tena marin-toerana ny kristaly NaCl.
– Halavirana kely (kely dia kely ny r): Mitombo haingana ny angovo mety hitranga satria misy fifanintonana eo amin'ny rahona elektrôna an'ireo ion roa, ka mampisaraka azy ireo.
Ho famaranana, ny fifamatorana ionika dia fitsipika fototra amin'ny simia, izay mahakasika ny fifandraisana elektromagnetika eo amin'ireo iôna mifanohitra fiampangana. Ny fahatakarana io hevitra io amin'ny alalan'ny karazana olana isan-karazany sy ny vahaolana amin'izy ireo dia manampy antsika hahatakatra ny fitondran-tenan'ny fitambarana amin'ny toe-javatra isan-karazany. Amin'ny alalan'ny fahaizana mifehy io hevitra io, dia afaka mahatakatra ny fomba fiforonan'ny fifamatorana simika sy ny fomba fiforonan'ny rafitra kristaly hitantsika amin'ny fiainana andavanandro isika.
