CICLO DE BORN HABER Y ENERGÍA RETICULAR | Química Básica

Summary

En este video, se explica el ciclo de Born-Haber y la energía reticular, conceptos clave en la química de compuestos iónicos. Se aborda cómo las estructuras cristalinas iónicas proporcionan estabilidad extra debido a la interacción entre cargas positivas y negativas, lo que genera una energía reticular. A través de un ejemplo práctico con el fluoruro de litio, se explica cómo se calcula esta energía utilizando el ciclo de Born-Haber, destacando los pasos necesarios para convertir átomos en iones en fase gaseosa. Finalmente, se presenta una fórmula relacionada con la energía reticular, vinculada a las cargas iónicas y la distancia entre los núcleos atómicos.

Takeaways

• 😀 El ciclo de Born-Haber es una herramienta utilizada para calcular la energía reticular en compuestos iónicos.
• 😀 La energía reticular es la energía asociada a la estabilización de una estructura cristalina tridimensional formada por iones.
• 😀 Un sólido iónico estabiliza sus cargas mediante una red cristalina en 3D, lo que proporciona una estabilidad extra en comparación con los iones aislados.
• 😀 El ciclo de Born-Haber permite calcular la energía reticular al considerar varios pasos, como la conversión de átomos en iones gaseosos.
• 😀 El proceso para calcular la energía reticular involucra separar las sustancias en átomos, convertirlas en gas y luego formar los iones.
• 😀 La entalpía de disociación del flúor es necesaria para convertirlo en su forma atómica gaseosa, dado que es una molécula diatómica.
• 😀 La entalpía de sublimación se usa para convertir el litio sólido en litio gaseoso, permitiendo su posterior ionización.
• 😀 La afinidad electrónica y la energía de ionización son claves para convertir los átomos gaseosos en iones con carga negativa y positiva respectivamente.
• 😀 La diferencia entre la energía de la reacción y las energías involucradas en los pasos intermedios resulta en la energía reticular.
• 😀 La fórmula general para calcular la energía reticular involucra la constante de Madelung, el número de coordinación, y las cargas de los iones, lo que indica que mayor carga y menor distancia entre los iones incrementa la energía reticular.

Q & A

¿Qué es la energía reticular?

La energía reticular es la energía adicional que se genera cuando los iones positivos y negativos se organizan en una estructura cristalina tridimensional, lo que proporciona una estabilidad extra a la sustancia.

¿Cómo se diferencia la energía reticular de la energía de una carga aislada?

La energía reticular se refiere a la energía que resulta de las interacciones electrostáticas entre los iones en una estructura cristalina. Esta energía es menor que la de una carga aislada porque la red cristalina estabiliza los iones mediante sus interacciones mutuamente atractivas.

¿Qué es el ciclo de Born-Haber?

El ciclo de Born-Haber es una herramienta utilizada para calcular la energía reticular de un compuesto iónico. Consiste en una serie de pasos que incluyen separar los átomos, convertirlos en iones y luego combinarlos para formar una estructura cristalina.

¿Cuáles son los pasos principales en el ciclo de Born-Haber?

Los pasos principales en el ciclo de Born-Haber son: 1) Separar los átomos en su estado fundamental, 2) Convertir los átomos en estado gaseoso, 3) Convertir los átomos en iones gaseosos, y 4) Formar la estructura cristalina del compuesto iónico.

¿Por qué es importante que los átomos estén en estado gaseoso en el ciclo de Born-Haber?

Es importante porque la definición de la afinidad electrónica y la energía de ionización se refiere a la energía que se intercambia cuando un átomo en estado gaseoso gana o pierde un electrón. Sin este paso, no se podrían calcular estas energías adecuadamente.

¿Cómo se calcula la energía reticular utilizando el ciclo de Born-Haber?

La energía reticular se calcula restando la suma de las energías de todos los pasos intermedios del ciclo de Born-Haber (como la energía de sublimación, ionización y afinidad electrónica) de la entalpía de formación del compuesto iónico.

¿Qué es la entalpía de formación en el ciclo de Born-Haber?

La entalpía de formación es la energía liberada o absorbida cuando un mol de un compuesto se forma a partir de sus elementos en su estado estándar. En el ciclo de Born-Haber, esta energía se usa para calcular la energía reticular.

¿Cómo afecta el tamaño de los iones y su carga a la energía reticular?

Cuanto mayor sea la carga de los iones y menor sea la distancia entre ellos (menor radio iónico), mayor será la energía reticular. Esto se debe a que las fuerzas electrostáticas entre los iones se vuelven más fuertes.

¿Cuál es la fórmula general para calcular la energía reticular?

La fórmula general para la energía reticular involucra constantes como el número de Avogadro, el número atómico de los iones, la carga de los iones, y la distancia entre los iones. Esta fórmula refleja que la energía reticular aumenta con la carga de los iones y disminuye con el radio iónico.

¿Por qué no se utiliza comúnmente la fórmula de energía reticular durante los estudios?

Aunque la fórmula para calcular la energía reticular es teóricamente útil, no se utiliza comúnmente debido a que los cálculos pueden ser complejos y, en la mayoría de los casos, se prefiere utilizar métodos más prácticos, como el ciclo de Born-Haber.