Question

晶体的结合能 内能以及原子间的相互作用势能有什么区别

Answer 1

下面仅讨论晶体，并先以原子晶体为例说明。

内能是除去宏观动能之外，晶体（内部）所有形式能量的总和。通常考虑宏观静止的晶体，内能就是其全部能量。对于原子晶体，内能包括：1 原子热振动动能，2 原子间的相互作用势能（与共价键键能、原子结合能相关，但不是同一概念），3 原子中内层电子的动能，4 内层电子在核电场中的势能（上面3、4两部分只在涉及内层电子激发、电离的过程中，例如x射线发射或吸收，才会改变）、核内部粒子的动能和相互作用势能（这部分仅在核物理过程中才会变化）。

原子间相互作用势能包括价电子动能和价电子在核电场中的引力势能，价电子间的斥力势能和核间斥力势能。

原子结合能是两个孤立原子形成化学键后释放的能量，就是化学键能（通常总是正值）。是原子在成键前后价电子动能、势能、核间斥力势能总和的差，其中成键前，核间斥力势能为零。化学键能通常以每mol化学键键能总量表示。

晶体结合能是晶体中所有原子从孤立原子形成晶体所释放的能量，近似等于晶体中所有化学键能的总和。通常晶体结合能以每摩尔物质的结合能表示。

对于离子晶体、金属晶体情况与原子晶体相同，只不过化学键的类型不同。

对于分子晶体，内能中还应增加一个层次，就是1 分子热振动能（包括振动势能）2 分子间相互作用势能 3 分子内部原子间相互作用势能（与化学键能相关，不考虑化学键的振动，这部分已考虑在分子振动能中） 4 以下层次同原子晶体。

对分子晶体，晶体结合能通常理解为游离（气态）分子形成晶体后释放的能量。

这些概念较透彻搞清不是很容易。如有不明欢迎追问。