Objetivo de Aprendizaje
- Describir la energía reticular y los factores que la afectan
los Puntos Clave
- energía reticular se define como la energía necesaria para separar un mol de un sólido iónico en iones gaseosos.
- La energía de red no se puede medir empíricamente, pero se puede calcular usando electrostática o estimar usando el ciclo de Born-Haber.,
- dos factores principales que contribuyen a la magnitud de la energía de la red son la carga y el radio de los iones enlazados.
Términos
- reacción exotérmica un proceso que libera calor en su entorno.
- Energía de celosía la cantidad de energía liberada al formarse un sólido iónico cristalino a partir de iones gaseosos.
definición de energía de red
La energía de red es una estimación de la fuerza de enlace en compuestos iónicos. Se define como el calor de formación para que los iones de carga opuesta en la fase gaseosa se combinen en un sólido iónico., Como ejemplo, la energía de red del cloruro de sodio, NaCl, es la energía liberada cuando los iones gaseosos Na+ y Cl– se unen para formar una red de iones alternos en el cristal de NaCl.
Na^+ (g) + Cl^- (g) \rightarrow NaCl (s) \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \Delta H=-787.3 kJ/mol
El signo negativo de la energía es indicativo de una reacción exotérmica.
alternativamente, la energía de red puede considerarse como la energía requerida para separar un mol de un sólido iónico en la forma gaseosa de sus iones (es decir, el reverso de la reacción mostrada anteriormente).,
La energía de red no se puede determinar experimentalmente debido a la dificultad para aislar iones gaseosos. El valor de la energía se puede estimar utilizando el ciclo de Born-Haber, o se puede calcular teóricamente con un examen electrostático de la estructura cristalina.,
factores que afectan la energía de la red
en 1918, Born y Lande presentaron el siguiente modelo para la energía de la red:
E = – \frac {N_AMz^+z^-e^2}{4 \pi \epsilon_o r_o} (1-\frac {1}{n})
en esta ecuación, NA es la constante de Avogadro; M es la constante de Madelung, que depende de la geometría del cristal; Z+ es el número de carga del catión; Z– es el número de carga del anión; E es la carga elemental del electrón; n es el exponente nacido, una característica de la compresibilidad del sólido; \Epsilon _o es la permitividad del espacio libre; y R0 es la distancia al ion más cercano.,
Este modelo enfatiza dos factores principales que contribuyen a la energía de red de un sólido iónico: la carga en los iones y el radio o tamaño de los iones. El efecto de esos factores es:
- como la carga de los iones aumenta, el entramado de los aumentos de energía
- como el tamaño de los iones aumenta, la energía reticular disminuye
Celosía energías también son importantes en la predicción de la solubilidad de los sólidos iónicos en H2O. Los compuestos iónicos con los más pequeños de la celosía de las energías tienden a ser más solubles en H2O.,