9. la energía reticular

9. LA ENERGÍA RETICULAR
La energía reticular U (o energía de red) es la
energía necesaria para separar totalmente los
iones que forman una red cristalina hasta una
distancia infinita donde ya no interactúan
eléctricamente.
También se puede definir como la energía
desprendida para formar una red cristalina a
partir de sus iones en estado gaseoso.
Se mide en J/mol.
Al formar la red a partir de sus iones en estado
gaseoso se desprende una energía ya que se pasa
a un estado de menor energía (mayor
estabilidad). A mayor valor de la energía
reticular (U) más estable será el cristal.
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9. LA ENERGÍA RETICULAR
El ciclo de Born-Haber muestra todas las energías
implicadas en la formación de la red cristalina.
NaCl (cristal)
Cl-+ Na+ (gas)
Procesos parciales
Proceso directo
Energía de Disociación D
1/2 Cl2 (g) + 1/2 D Cl (g)
Energía de sublimación S
Na (s) + S Na (g)
Energía de ionización EI
Afinidad electrónica EA
Na (g) + EI Na+ (g) + eCl (g) + e- Cl-(g) + EA
Energía reticular U
Na+ (g) + Cl- (g) Na+ + Cl-(cristal) + U
Q
Na (s) + 1/2 Cl2 (g)  NaCl (cristal)
La energía total se conserva
Q = S+ 1/2 D + EI + EA + U
Ley de Hess
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Q = Entalpía de formación
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9. LA ENERGÍA RETICULAR
El ciclo de Born-Haber describe el
proceso de formación de una red
iónica desde un punto de vista
termodinámico.
Ej: ciclo de Born-Haber aplicado al NaCl:
•
•
•
•
•
•
Entalpía de disociación: energía que hay que suministrar para separar la
molécula de cloro en estado gaseoso (solo necesito la mitad).
Entalpía de sublimación: energía que hay que suministrar para pasar el sodio
de estado sólido a estado gaseoso.
Energía de ionización: energía que hay que suministrar para ionizar el átomo
de sodio en estado gaseoso.
Afinidad electrónica: energía que se desprende al ionizar un átomo de cloro.
Energía reticular: energía que se desprende al formar la red cristalina (más
estable).
Entalpía de formación: la suma de todos los procesos anteriores.
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9. LA ENERGÍA RETICULAR
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9. LA ENERGÍA RETICULAR
Las energías absorbidas se
consideran positivas y las
energías
desprendidas
negativas.
El compuesto iónico con menor
distancia internuclear (y mayor
densidad de carga) tendrá una
mayor energía reticular.
1
H f  H s  H d  EI  AE  U
2
La entalpía de formación
permite
predecir
la
estabilidad del cristal
hipotético,
un
valor
negativo implica que la
formación
se
corresponde
con
un
mínimo de energía y el
cristal se forma (en caso
contrario no se forma).
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9. LA ENERGÍA RETICULAR
La energía de red es una medida de la estabilidad del cristal iónico, y cuanto
mayor sea más difícil será romper el cristal. En un compuesto iónico no se
establece un único enlace entre un ion positivo y un ion negativo, sino que se
forma un cristal en el que existen muchos iones positivos y negativos colocados
de forma ordenada.
La fortaleza del enlace iónico dependerá de los estable y compacta que sea la
red cristalina. Los factores que influyen en la estabilidad del enlace iónico son:
Cargas iónicas. Un compuesto iónico es más estable cuanto menor sea la carga
de sus iones.
Tamaño de los iones. Un compuesto iónico es más estable cuanto más compacta
sea la red cristalina y, por tanto, cuanto más parecidos sean el tamaño del anión
y del catión.
Diferencia de electronegatividades. Un compuesto iónico será más estable
cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividades entre los átomos de
partida.
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EJERCICIO-EJEMPLO
Calcular la afinidad electrónica del bromo conociendo los
siguientes datos:
Potencial de ionización del potasio = 100 kcal/mol.
Energía de formación del KBr = -93,7 kcal/mol.
C
C
Energía de sublimación del potasio
= 21,5 kcal/mol.
Energía de disociación del bromo = 53,4 kcal/mol.
Energía reticular del KBr = -161,2 kcal/mol.
Representar el ciclo de Born-Haber del proceso.
Realizar su diagrama de energía correspondiente.
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EJERCICIO-EJEMPLO
Buscar los valores del siguiente ciclo y
comprobar, describiéndolo, que es
correcto:
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EJERCICIOEJEMPLO
Explica el siguiente diagrama.
Extrae toda la información de
la siguiente representación
del ciclo de Born-Haber de
la formación del yoduro de
potasio (sólido) a partir de
sus elementos.
Determina su energía reticular.
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RELACIÓN DE EJERCICIOS
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