Énergie potentielle minimale de l'ion Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Énergie potentielle minimale de l'ion = ((-(Charge^2)*([Charge-e]^2)*Constante de Madelung)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Distance d'approche la plus proche))+(Constante d'interaction répulsive/(Distance d'approche la plus proche^Exposant né))
Emin = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))
Cette formule utilise 3 Constantes, 6 Variables
Constantes utilisées
[Permitivity-vacuum] - Permittivité du vide Valeur prise comme 8.85E-12
[Charge-e] - Charge d'électron Valeur prise comme 1.60217662E-19
pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288
Variables utilisées
Énergie potentielle minimale de l'ion - (Mesuré en Joule) - L'énergie potentielle minimale d'un ion est un moyen de calculer l'énergie de réseau d'un composé ionique cristallin.
Charge - (Mesuré en Coulomb) - Une charge est la propriété fondamentale des formes de matière qui présentent une attraction ou une répulsion électrostatique en présence d'une autre matière.
Constante de Madelung - La constante de Madelung est utilisée pour déterminer le potentiel électrostatique d'un seul ion dans un cristal en rapprochant les ions par des charges ponctuelles.
Distance d'approche la plus proche - (Mesuré en Mètre) - La distance d'approche la plus proche est la distance à laquelle une particule alpha se rapproche du noyau.
Constante d'interaction répulsive - La constante d'interaction répulsive est la constante échelonnant la force de l'interaction répulsive.
Exposant né - L'exposant de Born est un nombre compris entre 5 et 12, déterminé expérimentalement en mesurant la compressibilité du solide, ou dérivé théoriquement.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Charge: 0.3 Coulomb --> 0.3 Coulomb Aucune conversion requise
Constante de Madelung: 1.7 --> Aucune conversion requise
Distance d'approche la plus proche: 60 Angstrom --> 6E-09 Mètre (Vérifiez la conversion ​ici)
Constante d'interaction répulsive: 40000 --> Aucune conversion requise
Exposant né: 0.9926 --> Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Emin = ((-(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))
Évaluer ... ...
Emin = 5795181739688.58
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
5795181739688.58 Joule --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
5795181739688.58 5.8E+12 Joule <-- Énergie potentielle minimale de l'ion
(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Prerana Bakli
Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis
Prerana Bakli a créé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!
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Vérifié par Akshada Kulkarni
Institut national des technologies de l'information (NIIT), Neemrana
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Énergie réticulaire Calculatrices

Énergie de réseau utilisant l'équation de Born Lande
​ LaTeX ​ Aller Énergie réticulaire = -([Avaga-no]*Constante de Madelung*Charge de cation*Charge d'anion*([Charge-e]^2)*(1-(1/Exposant né)))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Distance d'approche la plus proche)
Exposant né utilisant l'équation Born Lande
​ LaTeX ​ Aller Exposant né = 1/(1-(-Énergie réticulaire*4*pi*[Permitivity-vacuum]*Distance d'approche la plus proche)/([Avaga-no]*Constante de Madelung*([Charge-e]^2)*Charge de cation*Charge d'anion))
Énergie potentielle électrostatique entre paire d'ions
​ LaTeX ​ Aller Énergie potentielle électrostatique entre paire d'ions = (-(Charge^2)*([Charge-e]^2))/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Distance d'approche la plus proche)
Interaction répulsive
​ LaTeX ​ Aller Interaction répulsive = Constante d'interaction répulsive/(Distance d'approche la plus proche^Exposant né)

Énergie potentielle minimale de l'ion Formule

​LaTeX ​Aller
Énergie potentielle minimale de l'ion = ((-(Charge^2)*([Charge-e]^2)*Constante de Madelung)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*Distance d'approche la plus proche))+(Constante d'interaction répulsive/(Distance d'approche la plus proche^Exposant né))
Emin = ((-(q^2)*([Charge-e]^2)*M)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*r0))+(B/(r0^nborn))

Qu'est-ce que l'équation de Born-Landé?

L'équation de Born-Landé est un moyen de calculer l'énergie de réseau d'un composé ionique cristallin. En 1918, Max Born et Alfred Landé ont proposé que l'énergie du réseau puisse être dérivée du potentiel électrostatique du réseau ionique et d'un terme d'énergie potentielle répulsive. Le réseau ionique est modélisé comme un assemblage de sphères élastiques dures qui sont comprimées ensemble par l'attraction mutuelle des charges électrostatiques sur les ions. Ils atteignent la distance d'équilibre observée en raison d'une répulsion d'équilibrage à courte distance.

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