晶格能

想象一大堆远远散开的小磁铁，然后任由它们冲到一起，咔嗒一声拼成一整块整齐、正负相间的方块。它们扣合到位时会放出能量，就像落下的球在停稳时放出能量一样。晶格能正是这笔回报：当一群散落的离子聚拢、组装成一个有序晶体时所释放的能量。

更仔细地说，它是远远分开的自由离子与同样这些离子挤进规则晶格后，二者的能量之差。由于异号电荷相吸，组装好的晶体处在比松散离子更低的能量上，所以晶体形成时会放出能量——而你必须把同样多的能量重新投回去，才能把晶体重新撕成自由离子。晶格能的大小取决于离子相互拉拽的强弱，电荷越大它越强，离子越大、间隔越远它越弱。

晶格能之所以重要，是因为它在很大程度上决定了离子固体的熔点、硬度，甚至溶解度：晶格能大，意味着晶体坚韧、熔点高、难以溶解。一个常见的困惑在于正负号和方向——有些书把晶格能定义为形成晶体时放出的能量（负数），另一些则定义为拆散晶体所需的能量（正数）。它们从相反的两端描述同一个量，所以务必看清用的是哪种约定。