Ciclo de Born-Haber-completo

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Enlace Iónico
Ciclo de Born-Haber
Raúl Tomás Pareja Rodríguez
Carlos Alberto López Castro
BREVE HISTORIA
• MAX BORN (1882-1970):
Matemático y físico alemán. Premio Nobel de
física 1954 por contribuciones a la mecánica
cuántica. Fue profesor de Wolfgang Ernst Pauli.
• FRITZ HABER (1868-1934):
Químico alemán. Premio Nobel de química 1918
por desarrollar la síntesis del amoniaco. Conocido
como el padre de la guerra química (gas dicloro).
Energía de formación de un compuesto iónico.
Ciclo de Born-Haber.
El ciclo de Born-Haber es un ciclo energético basado en la ley de conservación de la
energía, de gran utilidad para describir la formación de un compuesto iónico. Tomando
como ejemplo la formación del NaCl.
Na(s)  Na(g)
DHsub= 107 kJ/mol (sublimación)
Na(g)  Na+(g) + e–
½ Cl2(g)  Cl(g)
DHI = 496 kJ/mol (ionización)
½ DHD = 244 kJ/mol (disociación)
Cl (g) + e– Cl– (g
DHA = 349 kJ/mol (afinidad electrónica)
Na+(g) + Cl-(g)  NaCl (s)
U = -787 kJ/mol (energía reticular)
Na(s) + ½ Cl2(l)
NaCl (s)
DHf = - 411 kJ/mol (calor de formación)
DHf = DHs + DHI + ½ DHD + DHA + U
Ciclo de Born-Haber para la formación del NaCl
DHf = DHs + DHI + ½ DHD + DHA + U
Ciclo de Born-Haber para el MgCl2
DHf = DHs + DHI1 + DHI2 + DHD + 2.DHA + U
Energía Reticular: (U)
Energía liberada en la formación de un mol de un sólido cristalino a
partir de sus iones en estado gaseoso y aislados.
Mayor Energía Reticular
Cálculo de U
Mayor Estabilidad
Ec. de A. F. Kapustinki y B. Yatsimirski
  1201,6.z  .z  . n 
0.345 


1  

U


 


(r  r )

 (r  r ) 
Donde: Z es la carga de los iones
r los radios iónicos (oA)
n es el número de iones
(J. Chem. Ed.) Vol. 42 Nro 4 Abril 1965 pag. 204
Energía Reticular: Factores de que depende
1 Carga
A mayor carga mayor fuerza de atracción electrostática entre los
iones y por tanto mayor energía reticular
Ejemplo:
Na+ ClU = - 787 kJ/mol
Ca2+ O2- U = - 3 609 kJ/mol
2 Radio
3
A mayor radios iónicos, menor fuerza de atracción electrostática
entre los iones y por tanto menor energía reticular
Ejemplo:
LiF
U = - 1 000.6 kJ/mol
LiCl U = - 803.8 kJ/mol
Sales constituidas por cationes con 18 electrones en el ultimo
nivel de energía tienen energías reticulares mayores que
aquellas cuyos cationes tienen 8 electrones
Ejemplo:
CuI
U = - 891.7 kJ/mol
NaI
U = - 678.3 kJ/mol
Energia Reticular
Indirecto:
Directo:
Método
de
calculo
Ciclo Born-Haber
Ec. de Kapustinki
U = DHf - [DHs + DHI + ½ DHD + DHA ]
  1201,6.z  .z  . n 
0.345 


1  

U


 


(r  r )

 (r  r ) 
r(Na+) = 0.95 oA;
r(Cl-) =1.81 oA
n  2
U  787 kJ/mol
U  761.8 kJ/mol
Uexp. = 772.0 kJ/mol
NaCl
Represente el ciclo energético de Born-Haber para el yoduro de sodio y calcule el valor de la
energía reticular a partir del conocimiento de la siguiente información termodinámica.
DHs(Na) = 108,8 kJ/mol
DHI(Na) = 495,6 kJ/mol
DHD(I2) = 154,9 kJ/mol;
DHA (I) = - 669,8 kJ/mol;
U (yoduro de sodio) = - 627,9 kJ/mol.
DHs(I2) = 29,3 kJ/mol
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