Energia reticular

Predefinição:Mais fontes A energia reticular ou energia de malha é definida como a energia necessária para transformar um mol de íons de um sólido iónico em íons gasosos, separados por uma distância infinita. Também pode ser definida como a energia liberada no processo inverso, isto é, na combinação de íons gasosos para formar um sólido cristalino. A energia de rede geralmente é medida em quilojoule por mol. Para cada sólido em particular, a energia da rede é uma constante que mede o quão firmemente as partículas constituintes são mantidas juntas.

Equação de Born-Landé

Predefinição:Artigo principal A equação de Born-Landé, proposta por Max Born e Alfred Landé, fornece o valor da energia reticular de um composto iônico. A energia pode ser calculada com recurso a fórmula:

$E=-\frac{N_{A}M{z}^{+}{z}^{-}{e}^2}{4\pi {\epsilon }_0{r}_0}(1-\frac{1}{n})$

Sendo,

$N_A$, a constante de Avogadro;

$M$, a constante de Madelung, relativa à geometria do cristal;

$z^{+}$, o número de carga do cátion;

$z^{-}$, o número de carga do ânion;

$e$, a carga do elétron, de valor 1.6022×10−19 C;

${\epsilon }_0$, a constante de permitividade eléctrica 8.854×10−12 C^2 J^−1 m^−1;

$r_0$, a distância ao íon mais próximo; e

$n$, o expoente de Born.

A equação de Born-Landé demonstra que a energia da rede de um composto aumenta conforme o aumento da carga e a proximidade dos íons.

Ciclo de Born-Haber

Ciclo de Bor-Haber para a formação do cloreto de sódio

O ciclo de Born-Haber é uma aplicação da Lei de Hess para calcular a entalpia reticular de um composto iônico.

Exemplo

A energia associada a formação do Cloreto de sódio pode ser medida em etapas. Pela Lei de Hess:

$\mathrm{\Delta }{H}_f=\mathrm{\Delta }{H}_s+1/2E_d+\mathrm{\Delta }{H}_i+\mathrm{\Delta }{H}_a+\mathrm{\Delta }Eret$

Onde,

$\mathrm{\Delta }{H}_f$ é a entalpia padrão de formação do sólido iônico. Corresponde a energia liberada ou consumida na formação de 1 mol da substância a partir de substâncias simples no estado padrão (estado físico e alotrópico mais estável a 298 K e pressão de 1 atm);

$\mathrm{\Delta }{H}_s$ é a entalpia de sublimação do sódio;

$1/2E_d$ é a energia de dissociação de 1 mol de moléculas de cloro na forma gasosa;

$\mathrm{\Delta }{H}_i$ é a entalpia associada ao potencial de ionização do sódio;

$\mathrm{\Delta }{H}_a$ é a entalpia associada a afinidade eletrônica do cloro;

$Eret$ é a entalpia de rede.

Com exceção da entalpia de rede, todos os outros valores são obtidos experimentalmente.