博恩-哈伯-法扬斯循环概括:分子,晶体和金属之间的线性能量关系
Leslie Glasser1, László von Szentpály
1Nanochemistry Research Institute, Department of Applied Chemistry, Curtin University of Technology, GPO Box U1987, Perth, Western Australia 6845, Australia. l.glasser@exchange.curtin.edu.au
本研究引入了一种新方法来计算具有共价键的固体的格子潜在能量,通过使用部分原子电荷和调整的参考能量来提高准确性. 这些发现建立了分子和晶格能量之间的线性关系,以改善预测.
科学领域:
- 固态化学和物理 固态化学和物理
- 计算材料科学 计算材料科学
- 量子化学是一种量子化学.
背景情况:
- 经典的格子潜在能量计算假定积电荷,导致对应材料的不准确性.
- 需要一种通用的方法来确定非离子固体的部分电荷和一致的参考能量.
- 价值状态分子中的原子 (VSAM) 模型为处理部分电荷和电子阴性等同提供了一个框架.
研究的目的:
- 将网格潜在能量计算推广到严格的离子固体之外.
- 开发一种计算物理上合理的部分原子电荷 (delta) 的方法.
- 为共价系统中分离的结构元件建立明确的非对称参考能量.
主要方法:
- 应用了对1组和11组单化物,单化物和金属的价值状态原子在分子 (VSAM) 模型.
- 取代了Born-Haber-Fajans的参考能量,取代了带电离子产物的能量.
- 介绍了基于价值状态部分电荷和原子性质的"离子降解能量" (IDE).
主要成果:
- 在分子价值状态解离能 (D(VS)) 和基于价值状态的晶格潜在能 (U(VS)) 之间发现了强烈的线性相关性 (R = 0.994).
- 得到的方程是 U ((VS) = 1.230D ((VS) + 86.4 kJ mol−1.1. 这样.
- 预测了AuF和硬币金属单化物的晶格能量,以及AuI的离散能量.
结论:
- 一般化方法准确地计算了具有显著协同价值的系统的格子潜在能量.
- 线性关系为材料特性提供了可靠的预测工具.
- 硬币金属 (Cu,Ag,Au) 由于d轨道参与金属结合而偏离,与它们的同核分子结合不同.
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