Gitterenergie

Die Gitterenergie oder Gitterenthalpie gibt an, wie viel Arbeit man aufwenden muss, um die atomaren oder molekularen Bestandteile eines Festkörpers unendlich weit voneinander zu entfernen, umgekehrt entspricht sie der potentiellen Energie, die freigesetzt wird, wenn sich die Atome, Moleküle oder Ionen aus unendlicher Entfernung (Gaszustand) zu einem Kristallgitter zusammenfinden. Die Gitterenergien von Ionenverbindungen (wie Kochsalz), Metallen (wie Eisen) und kovalent gebundenen Polymeren (wie Diamant) sind wegen der starken vorwiegend elektrostatischen bzw. kovalenten Wechselwirkungen erheblich größer als bei Festkörpern, die aus neutralen Molekülen aufgebaut sind (wie Eis, Zucker oder Iod) und nur über Dipol-Dipol- und van-der-Waals-Kräfte wechselwirken.

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Zur Berechnung der Gitterenergie bei Ionenverbindungen siehe auch: Madelung-Konstante, Born-Landé-Gleichung, Kapustinskii-Gleichung

Gitterenthalpie

Die Gitterenthalpie hängt einerseits von der Größe der beteiligten Ionen ab: Je größer die Ionen, desto kleiner ist die Gitterenergie, da die Anziehungskräfte mit zunehmender Entfernung der positiven Kerne von der negativen Elektronenhülle des Bindungspartners abnehmen.

Beispiele: Gitterenthalpie der Alkalifluoride bei 25 °C in kJ/mol:

Andererseits hängt die Gitterenergie von der elektrischen Ladung der beteiligten Ionen ab: Je größer die Ladungen, desto größer sind die Anziehungskräfte und um so größer ist die Gitterenergie.

Beispiele: Gitterenthalpie bei 25 °C in kJ pro mol (in den Beispielen ändert sich der Ionenradius nur wenig):

Die höchste Gitterenthalpie weist Aluminiumoxid Al₂O₃ (Al³⁺ und O^2-) mit 15157 kJ/mol auf.

Zu Enthalpie-Berechnungen bei Lösen des Kristallgitters siehe Gitterenthalpie.