晶格能

想像一大堆遠遠散開的小磁鐵，然後任由它們衝到一起，咔嗒一聲拼成一整塊整齊、正負相間的方塊。它們扣合到位時會放出能量，就像落下的球在停穩時放出能量一樣。晶格能正是這筆回報：當一群散落的離子聚攏、組裝成一個有序晶體時所釋放的能量。

更仔細地說，它是遠遠分開的自由離子與同樣這些離子擠進規則晶格後，二者的能量之差。由於異號電荷相吸，組裝好的晶體處在比鬆散離子更低的能量上，所以晶體形成時會放出能量——而你必須把同樣多的能量重新投回去，才能把晶體重新撕成自由離子。晶格能的大小取決於離子相互拉拽的強弱，電荷越大它越強，離子越大、間隔越遠它越弱。

晶格能之所以重要，是因為它在很大程度上決定了離子固體的熔點、硬度，甚至溶解度：晶格能大，意味著晶體堅韌、熔點高、難以溶解。一個常見的困惑在於正負號和方向——有些書把晶格能定義為形成晶體時放出的能量（負數），另一些則定義為拆散晶體所需的能量（正數）。它們從相反的兩端描述同一個量，所以務必看清用的是哪種約定。