Gesamtenergie von Ionen bei gegebenen Ladungen und Entfernungen Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Gesamtenergie des Ions = ((-(Aufladen^2)*([Charge-e]^2)*Madelung Constant)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Abstand der nächsten Annäherung))+(Konstante der abstoßenden Wechselwirkung/(Abstand der nächsten Annäherung^Geborener Exponent))
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))
Diese formel verwendet 3 Konstanten, 6 Variablen
Verwendete Konstanten
[Permitivity-vacuum] - Permittivität des Vakuums Wert genommen als 8.85E-12
[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
Verwendete Variablen
Gesamtenergie des Ions - (Gemessen in Joule) - Die Gesamtenergie der Ionen im Gitter ist die Summe aus Madelung-Energie und abstoßender potentieller Energie.
Aufladen - (Gemessen in Coulomb) - Eine Ladung ist die grundlegende Eigenschaft von Materieformen, die in Gegenwart anderer Materie elektrostatische Anziehung oder Abstoßung zeigen.
Madelung Constant - Die Madelung-Konstante wird zur Bestimmung des elektrostatischen Potentials eines einzelnen Ions in einem Kristall verwendet, indem die Ionen durch Punktladungen angenähert werden.
Abstand der nächsten Annäherung - (Gemessen in Meter) - Abstand der engsten Annäherung ist der Abstand, bis zu dem sich ein Alpha-Teilchen dem Kern nähert.
Konstante der abstoßenden Wechselwirkung - Die Konstante der abstoßenden Wechselwirkung ist die konstante Skalierung der Stärke der abstoßenden Wechselwirkung.
Geborener Exponent - Der Born-Exponent ist eine Zahl zwischen 5 und 12, die experimentell durch Messung der Kompressibilität des Festkörpers bestimmt oder theoretisch abgeleitet wird.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Aufladen: 0.3 Coulomb --> 0.3 Coulomb Keine Konvertierung erforderlich
Madelung Constant: 1.7 --> Keine Konvertierung erforderlich
Abstand der nächsten Annäherung: 60 Angström --> 6E-09 Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Konstante der abstoßenden Wechselwirkung: 40000 --> Keine Konvertierung erforderlich
Geborener Exponent: 0.9926 --> Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn)) --> ((-(0.3^2)*([Charge-e]^2)*1.7)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*6E-09))+(40000/(6E-09^0.9926))
Auswerten ... ...
Etotal = 5795181739688.58
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
5795181739688.58 Joule --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
5795181739688.58 5.8E+12 Joule <-- Gesamtenergie des Ions
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Prerana Bakli
Universität von Hawaii in Mānoa (Äh, Manoa), Hawaii, USA
Prerana Bakli hat diesen Rechner und 800+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Akshada Kulkarni
Nationales Institut für Informationstechnologie (NIIT), Neemrana
Akshada Kulkarni hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner verifiziert!

Gitterenergie Taschenrechner

Gitterenergie unter Verwendung der Born-Lande-Gleichung
​ LaTeX ​ Gehen Gitterenergie = -([Avaga-no]*Madelung Constant*Ladung von Kation*Ladung von Anion*([Charge-e]^2)*(1-(1/Geborener Exponent)))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Abstand der nächsten Annäherung)
Born-Exponent unter Verwendung der Born-Lande-Gleichung
​ LaTeX ​ Gehen Geborener Exponent = 1/(1-(-Gitterenergie*4*pi*[Permitivity-vacuum]*Abstand der nächsten Annäherung)/([Avaga-no]*Madelung Constant*([Charge-e]^2)*Ladung von Kation*Ladung von Anion))
Elektrostatische potentielle Energie zwischen Ionenpaaren
​ LaTeX ​ Gehen Elektrostatische potentielle Energie zwischen Ionenpaaren = (-(Aufladen^2)*([Charge-e]^2))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Abstand der nächsten Annäherung)
Abstoßende Interaktion
​ LaTeX ​ Gehen Abstoßende Interaktion = Konstante der abstoßenden Wechselwirkung/(Abstand der nächsten Annäherung^Geborener Exponent)

Gesamtenergie von Ionen bei gegebenen Ladungen und Entfernungen Formel

​LaTeX ​Gehen
Gesamtenergie des Ions = ((-(Aufladen^2)*([Charge-e]^2)*Madelung Constant)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Abstand der nächsten Annäherung))+(Konstante der abstoßenden Wechselwirkung/(Abstand der nächsten Annäherung^Geborener Exponent))
Etotal = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))

Was ist die Born-Landé-Gleichung?

Die Born-Landé-Gleichung ist ein Mittel zur Berechnung der Gitterenergie einer kristallinen ionischen Verbindung. 1918 schlugen Max Born und Alfred Landé vor, die Gitterenergie aus dem elektrostatischen Potential des Ionengitters und einem abstoßenden Potentialenergieterm abzuleiten. Das Ionengitter wird als eine Anordnung von harten elastischen Kugeln modelliert, die durch die gegenseitige Anziehung der elektrostatischen Ladungen auf die Ionen zusammengedrückt werden. Sie erreichen den beobachteten Gleichgewichtsabstand aufgrund einer ausgleichenden Kurzstreckenabstoßung.

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