Energia reticular

[pic 1][pic 2][pic 3]

E S C U E  L A        S U P E R I  O R        P O L I T E C N I C A        D E C H I M B O R A Z O[pic 4]

FA C U LTA D        D E        M E C A N I C A

E S C U E L A        D E        I N G E N I E R I A M E C A N I C A

Química 1 CICLO DE BORN-HABER[pic 5]

E N E R G Í A R ET I C U L A R[pic 6][pic 7][pic 8]

DEFINICION:

Se define como la energía liberada al formar un mol de compuesto iónico solido a partir de sus iones en estado gaseoso.

[pic 9][pic 10]

E N E R G I A

R E T I C U L A R

E N E R G Í A        Q U E        S E        L E        D A        A        U N        M O L        D E        U N        C O M P U E S T O

I Ó N I C O        S O L I D O        P A R A        S E P A R A R        S U S        I O N E S

[pic 11][pic 12][pic 13]

• Este tipo de energía muestra la estabilidad que tiene las redes cristalinas, y viene medida como energía/mol, teniendo las mismas unidades de medida que tiene la entalpía estándar (∆Hº), es decir KJ/mol, aunque de signo opuesto.

• La energía reticular es imposible de medir de forma directa, sin embargo, conociendo la estructura y la composición que tenga el compuesto iónico que queramos estudiar, podemos calcular o al menos aproximarnos a ella mediante una ecuación que da el modelo iónico, basado en la Ley de Coulomb, entre otras.También existe la posibilidad de calcular la energía reticular de manera indirecta mediante los ciclos termodinámicos.

La ecuación que viene tras aplicar dicho modelo es:

Uo = -( Na . A . Z^+ . Z^- .q^2 ) / 4πєo . do . ( 1-1/n)

De donde Na es el número de Avogadro y A es la constante de Madelung, la cual varía según la estructura que tenga el compuesto iónico en estudio, Z^+ es decir la carga del catión y en el caso negativo la carga del anión. La carga del electrón viene representada con la letra q, єo es la permisividad del vacío, do la distancia que existe entre el anión y el catión, y por último n, hace referencia a los exponentes de Born.

[pic 14][pic 15]

M O D E LO        I O N I C O

E S        A Q U E L   Q U E        S E        E N C U E N T R A        F O R M A D O   P O R        C A T I O N E S Y

A N I O N E S  A        T R A V É S  D E        F U E R Z A S   E L E C T R O S T Á T I C A S ,        S I E M P R E

Q U E        E S T E M O S   H A B L A N D O        D E L        E S T A D O                S Ó L I D O .        E S T E        C A S O C O N C R E T O  E S        V Á L I D O        S O L A M E N T E  S I        E X I S T E        B A S T A N T E

D I F E R E N C I A  D E        E L E C T R O N E G A T I V I D A D   E N T R E        L O S        E L E M E N T O S

Q U E        F O R M A N  E L        C O M P U E S T O .

La ecuación que viene tras aplicar dicho modelo es:[pic 16][pic 17][pic 18]

Uo = -( Na . A . Z^+ . Z^- .q^2 ) / 4πєo . do . ( 1-1/n) De donde Na es el número de Avogadro y A es la constante de Madelung, la cual varía según la estructura que tenga el

compuesto iónico en estudio, Z^+ es decir la carga del catión y en el caso negativo la carga del anión. La carga del electrón viene representada con la letra q, єo es la permisividad del vacío, do la distancia que existe entre el anión y el catión, y por último n, hace referencia a los exponentes de Born.

La energía reticular se puede conocer de manera experimental indirectamente a través de la aplicación de la ley de Hess (caso particular del primer principio de la termodinámica). Cuando se usa este caso se conoce como ciclo de Born-Haber, el cual consiste en examinar un ciclo termodinámico que es resultado de considerar la energía que participa en la formación del compuesto iónico de tipo sólido, así como también se puede explicar como la energía a partir de los elementos que forman el compuesto estándar, o aquella que se transfiere en la formación de los compuestos partiendo siempre de los elemento que se encuentran en estado estándar pero siguiendo un camino distinto que está formado por diferentes etapas:

...