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Calculadora de energia de rede

Estime com que força um cristal iônico se mantém unido: o cloreto de sódio, com cargas 1 e 1, constante de Madelung 1,74756, expoente de Born 9,1 e íons a 2,82 Å, dá −766,37214236 kJ/mol. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Z cátion
1
Z ânion
1
M
1,74756
Expoente de Born n
9,1
Distância iônica vizinhos r0
0,0000000003
Você obtém
Unidade de r0
M
R0 m
0,0000000003
Produto abs. de zz
1
Fator de repulsão
0,8901098901

A energia de rede mede com quanta força os íons são mantidos em um cristal iônico. A equação de Born–Landé estima essa energia a partir de quatro grandezas que você já encontra em cursos de estado sólido e inorgânica: os números de carga do cátion e do ânion, a constante de Madelung dependente da estrutura, o expoente empírico de Born que modela a repulsão de curto alcance, e a distância iônica entre primeiros vizinhos.

Como ler o resultado de energia de rede e os campos relacionados

O coulomb_prefactor_kJ_per_mol é a magnitude do termo eletrostático sem blindagem antes desse fator. A energia de rede de formação aparece como U_kJ_per_mol e lattice_energy_kJ_per_mol: um valor negativo significa que energia é liberada quando íons separados em fase gasosa se montam no cristal, que é a convenção termodinâmica de U na fórmula de Born–Landé. U_magnitude_kJ_per_mol é o valor absoluto que muitos livros listam como a energia necessária para quebrar a rede em íons gasosos.

U_J_per_mol repete a mesma energia em joules por mol para pipelines SI. As constantes incluem o número de Avogadro, a carga elementar, a permissividade do vácuo e a constante de Coulomb para que auditores reproduzam a aritmética. Use U_kJ_per_mol para contabilidade termoquímica; use a magnitude ao confrontar valores de tabela que omitem o sinal.

Tarefas de inorgânica e estado sólido

Estudantes calculam energias de rede de NaCl ou MgO a partir de constantes de Madelung, expoentes de Born e raios iônicos do livro, e comparam a energia de formação com sinal com as magnitudes das tabelas.

Laboratórios didáticos do ciclo de Born–Haber

Instrutores e plataformas de laboratório estimam a energia de rede teórica a partir de parâmetros estruturais antes de os estudantes conciliaram a estimativa com os valores experimentais do ciclo.

Como calcular a energia de rede com a equação de Born–Landé?

A resposta inclui U_kJ_per_mol (formação, geralmente negativa) e U_magnitude_kJ_per_mol.

O que acontece se a distância iônica for zero?

A energia de rede é indefinida quando r0 é zero porque o termo de Coulomb divide pela distância; distância zero não é cobrada.

A calculadora de energia de rede é gratuita?

A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.

U é positiva ou negativa?

U_kJ_per_mol segue a convenção de formação e é negativa para redes iônicas atrativas. U_magnitude_kJ_per_mol é o valor absoluto frequentemente listado como a energia para separar o cristal em íons gasosos.

Que unidade devo usar para a distância iônica?

Por padrão, metros, mas você pode escolher ångströms, picômetros ou nanômetros para coincidir com a sua tabela. Escolha a unidade em que a distância está escrita em vez de converter à mão, e assim evita erros de potência de dez.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/lattice-energy-born-lande

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/lattice-energy-born-lande \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"z_plus":1,"z_minus":1,"M":1.74756,"n":9.1,"r0":2.82e-10}'
{
  "z_plus": 1,
  "z_minus": 1,
  "M": 1.74756,
  "n": 9.1,
  "r0": 2.82e-10
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.lattice_energy_born_lande",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Esta capacidade avalia a fórmula clássica de forma determinística em unidades SI, devolve a energia de formação em quilojoules por mol junto com a magnitude positiva frequentemente citada em tabelas, e rejeita distância iônica zero com um erro invalid_input claro porque o termo de Coulomb dividiria por zero. Estudantes, relatórios de laboratório e pipelines didáticos podem fixar o JSON em testes sem um pacote de química quântica.

Entradas de Born–Landé: cargas, constante de Madelung, expoente de Born, distância

Forneça a constante de Madelung M do tipo de rede; estruturas de sal-gema usam aproximadamente 1.74756, enquanto outras redes comuns têm seus próprios valores tabelados. O expoente de Born n é um número adimensional maior que um que codifica quão abruptamente a repulsão cresce quando os íons se aproximam; valores típicos ficam entre cerca de cinco e doze conforme os íons. A distância entre primeiros vizinhos r0 é a separação entre os centros do cátion e do ânion. Envie o número de carga do cátion z_plus e o do ânion z_minus em unidades de carga elementar — por exemplo um e um para cloreto de sódio, dois e um para cloreto de cálcio, dois e dois para óxido de magnésio. Por padrão r0 está em metros; defina r0_unit como A ou angstrom, pm ou nm quando sua ficha de dados listar ångströms, picômetros ou nanômetros. Aliases como madelung, born_exponent, ionic_distance e cation_charge são aceitos para que scripts de lição e widgets de formulário usem nomes familiares. Campos obrigatórios ausentes, números não finitos, constantes de Madelung não positivas, expoentes de Born de um ou menos, e distâncias zero ou negativas falham com invalid_input e não são cobrados.

Como ler o resultado de energia de rede e os campos relacionados

Em caso de sucesso, a resposta ecoa as entradas normalizadas, converte r0 em metros como r0_m e informa abs_zz como o produto absoluto dos números de carga. O campo repulsion_factor é um menos um sobre n, a correção de Born que suaviza a atração coulombiana pura. A string de fórmula e o rótulo de método born_lande documentam o algoritmo sem inspecionar formas.

Uso da API, preços, fluxos de sala de aula e limites práticos

Chame a calculadora gratuita de energia de rede Born–Landé no navegador para checagens de lição de casa, demonstrações de aula e comparação rápida com estimativas experimentais de Born–Haber sem instalar um pacote de química computacional. O modelo é eletrostática clássica de continuum mais uma repulsão simples de lei de potência: não substitui cálculos quânticos para sólidos covalentes, defeitos ou equações de estado dependentes da pressão. Autores de SDKs podem mapear U_kJ_per_mol e U_magnitude_kJ_per_mol diretamente em tabelas de relatório ao lado dos parâmetros de Madelung e Born que os estudantes digitaram à mão. Envie um corpo JSON com z_plus, z_minus, M, n e r0, opcionalmente adicionando r0_unit quando a distância não estiver em metros. Use a API pré-paga quando uma plataforma de tutoria, gerador de currículo de materiais ou caderno de laboratório inorgânico precisar de um contrato estável sob saldo KIT a US$ 0,002 por item bem-sucedido; falhas de validação nunca consomem saldo após a rejeição do motor. Combine este endpoint com ferramentas de entalpia e Gibbs quando o próximo passo for um ciclo termoquímico completo, ou com conversores de unidades quando as distâncias chegarem com prefixos métricos mistos.

Geradores de currículo e provas

Conjuntos automatizados de problemas fixam JSON determinístico para oráculos de correção sem embutir tabelas de constantes SI em cada ambiente de execução.

Qual unidade devo usar para r0?

O padrão é metros (SI). Defina r0_unit como A ou angstrom, pm ou nm quando seus dados estiverem em ångströms, picômetros ou nanômetros.

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