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crystalgirl1

金虫 (小有名气)

[交流] 【求助】形成能和结合能 已有11人参与

我算了两种物质的结合能和形成能,按道理来说,形成能越负越稳定,结合能绝对值越大越稳定。
我算出来的两种物质形成能都是负的,结合能都是正的。物质1比物质2的形成能更负,但是结合能却大。
为什么会不一致呢?物质1和物质2哪个更稳定呢?
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nright

铜虫 (小有名气)

一般用形成能(热)判断化合物稳定性

★ ★ ★
zzy870720z(金币+3):感谢指导 2010-05-13 08:48:00
crystalgirl1(金币+1):谢谢您的详细讲解 2010-05-13 09:24:13
引用回帖:
Originally posted by crystalgirl1 at 2010-05-12 21:40:24:



形成能和结合能不应该都是判断稳定性的吗?为什么会不一致呢?不一致的时候为什么以形成能为判据呢?

结合能是原子由自由状态形成化合物所释放的能量, 如果定义为E(AB)-E(A)-E(B), 总为负, 定义为 E(A)+E(B)-E(AB), 总为正, 其中E(A), E(B)为A, B自由原子的能量.

形成热(能)是不同类原子从其单质状态生成化合物所释放或吸收的能量. 一般定义为E(AB)-E(A)-E(B), 其中E(A), E(B)为A,B原子在其单质状态下的能量. 形成热可以为正, 也可以为负.

一般情况下, 化合物形成的初始状态为A及B的单质状态, 需要首先断开A单质原子间结合及B原子间结合, 这需要吸收能量, 再形成AB, 释放能量, 释放与吸收的能量差, 就是形成热, 相当于化学反应的反应热. 形成热越负, 化合物越稳定. 如果为正, 说明断开A及B单质原子结合所需要吸收的能量大于AB结合时所释放的能量, 化合物不能稳定存在.

AB化合物结合能大, 只能说明由A及B自由原子成键时释放的能量大, 如果断开A单质及B单质本身结合所需要吸收的能量也很大, AB仍然相对不稳定. 所以, 需要用形成热作化合物稳定性判据.
6楼2010-05-13 08:39:27
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银虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用自科学网:
如果A+B形成晶体AB:

晶体的形成能就是将总能量减去纯元素固态时的能量;
而结合能则是将总能量减去自由状态下孤立原子的总能量。
一个化合物晶体可以形成,当然它的能量一般要比单质晶体的能量加和要低,所以化合物晶体形成能一般是负值。
结合能也是一样的。

形成能,我的理解,是一个偏化学的概念,因为它与化学反应的焓变或内能变化有关,因为A(晶)+B(晶)=AB(晶),这里强调的是旧物质消失和新物质生成的化学反应,而状态是给定的,所以说是偏化学的。
结合能,我的理解,是一个偏物理的概念。虽然对于多原子晶体,这里面也有新旧物质的变化,但它更强调的是状态的变化。

单从能量区别上,结合能相当于这样一个过程的总能量变化:A(孤原)+B(孤原)=AB(晶体),可见它与形成能是有联系而又有区别的。
其中相差了这两个反应:A(孤原)=A(晶), B(孤原)=B(晶),
14楼2012-12-11 10:50:24
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普通回帖

jghe

金虫 (著名写手)


zzy870720z(金币+1):感谢交流 2010-05-13 08:32:25
结合能是正的不可能稳定存在,看看你得定义方式
2楼2010-05-12 19:47:48
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panjl06

新虫 (初入文坛)


zzy870720z(金币+1):感谢建议 2010-05-13 08:32:47
看定义方式. 如果是deltaH=EAxB1-x- xEA-(1-x)EB, 那么必然是形成能越低越稳定.
3楼2010-05-12 19:54:50
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crystalgirl1

金虫 (小有名气)


zzy870720z(金币+1):感谢建议 2010-05-13 08:33:07
引用回帖:
Originally posted by jghe at 2010-05-12 19:47:48:
结合能是正的不可能稳定存在,看看你得定义方式

形成能是正的才不可能稳定存在吧,结合能应该看的是绝对值大小吧,我看很多文献中结合能都是正的啊。
4楼2010-05-12 21:34:00
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crystalgirl1

金虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by panjl06 at 2010-05-12 19:54:50:
看定义方式. 如果是deltaH=EAxB1-x- xEA-(1-x)EB, 那么必然是形成能越低越稳定.

形成能和结合能不应该都是判断稳定性的吗?为什么会不一致呢?不一致的时候为什么以形成能为判据呢?
5楼2010-05-12 21:40:24
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crystalgirl1

金虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by nright at 2010-05-13 08:39:27:


结合能是原子由自由状态形成化合物所释放的能量, 如果定义为E(AB)-E(A)-E(B), 总为负, 定义为 E(A)+E(B)-E(AB), 总为正, 其中E(A), E(B)为A, B自由原子的能量.

形成热(能)是不同类原子从其单质状态生成化合 ...

谢谢您的详细讲解。我还想问您两个问题。如果我算的不是化合物,而是同一种杂质原子进入两种不同物质的晶胞中的间隙位置。1.想判断杂质原子在哪种物质的晶胞中更稳定,能用形成热来判断吗?2.如果我想判断杂质原子更容易进入哪种物质的晶胞,可以用哪些判据来判断呢?
7楼2010-05-13 09:35:27
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nright

铜虫 (小有名气)


zzy870720z(金币+1):多谢指导 2010-05-13 18:21:47
crystalgirl1(金币+1):非常感谢! 2010-05-14 08:27:09
引用回帖:
Originally posted by crystalgirl1 at 2010-05-13 09:35:27:
谢谢您的详细讲解。我还想问您两个问题。如果我算的不是化合物,而是同一种杂质原子进入两种不同物质的晶胞中的间隙位置。1.想判断杂质原子在哪种物质的晶胞中更稳定,能用形成热来判断吗?2.如果我想判断杂 ...

跟形成热类似, 可以用间隙原子形成能判断. 比如, 间隙I进入物质A中, 间隙原子的形成能可以定义为E(A-I)-E(A)-E(I), E(I)是间隙原子在其单质状态下的能量,  如果A是多种原子组成的化合物, E(A)是化合物A的总能, 如果A是单质,  上述间隙原子的形成能实际上就是A-I体系的形成热. 间隙原子的形成能越负, 就越容易进入. 1, 2的判据是一样的.
8楼2010-05-13 17:20:28
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yangguxy

银虫 (小有名气)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by nright at 2010-05-13 08:39:27:


结合能是原子由自由状态形成化合物所释放的能量, 如果定义为E(AB)-E(A)-E(B), 总为负, 定义为 E(A)+E(B)-E(AB), 总为正, 其中E(A), E(B)为A, B自由原子的能量.

形成热(能)是不同类原子从其单质状态生成化合 ...

请问形成能和形成热是一样的吗? 还是相差一个熵呢?
9楼2010-05-14 09:53:33
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nright

铜虫 (小有名气)

★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
zzy870720z(金币+2):感谢交流 2010-05-16 10:15:07
引用回帖:
Originally posted by yangguxy at 2010-05-14 09:53:33:

请问形成能和形成热是一样的吗? 还是相差一个熵呢?

一般情况下, 如果E(A), E(B)是单质原子能量, 把E(AB)-E(A)-E(B) 叫做heat of formation, 形成热. 只是LZ已经把它叫成形成能了, 我就加个括号, 说成形成热(能). 能不能叫成形成能, 不清楚.
至于形成能和形成热有什么区别, 我没有仔细考虑过. 不过, 上面所说的形成热, 如果是在0k下计算的, 是不考虑熵的. 当然, 在有限温度下, 你可以在所有的E中, 加入振动熵, 对无序体系, 你还可以考虑E(AB)的混合熵. 在很多涉及到缺陷的问题时, 常常提到形成能, formation energy, 比如点缺陷形成能point defect formation energy, 上面一个帖子说的间隙原子形成能就是这种情况.

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10楼2010-05-16 01:33:54
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