¿QUÉ ES EL CICLO DE BORN-HABER?
El ciclo de Born-Haber se utiliza para obtener la energía reticular (energía de red) de los compuestos iónicos.
Un compuesto iónico es una red cristalina formada por aniones y cationes. En la formación estos aniones y cationes se absorbe energía (formación de cationes – energía de ionización) y se desprende energía (formación de aniones – afinidad electrónica).
Para que un cristal sea estable se precisa QUE LA ENERGÍA DESPRENDIDA SEA MAYOR QUE LA ABSORBIDA, y aquí es donde entra la ENERGÍA RETICULAR, que definimos como:
ENERGÍA RETICULAR.- Es la energía que se LIBERA para formar 1 mol de cristal iónico A PARTIR DE LOS IONES EN ESTADO GAS.
La energía de la red crece con las cargas y disminuye con la distancia entre estas.
A mayor energía reticular, mayor estabilidad de la red cristalina.
Para obtener la energía reticular a partir del ciclo de Born-Haber tendremos en cuenta todas la energías (entalpías) que se necesitarán para pasar los elementos a estado gaseoso, para disociarlos, para que capten o cedan electrones, así como la entalpía de formación del compuesto.
La entalpía de formación será igual a la suma de todas la energías anteriores más la energía reticular.
ΔHf=ΣH+U
Ejemplo del ciclo de Born – Haber para la formación del Na Cl:
NOTAS: Parar hacer los ejercicios necesitaremos tener en cuenta lo siguiente:
- Todos los elementos son sólidos, excepto los cinco gases – que además son diatómicos – (hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, flúor y cloro) y los dos líquidos (bromo – también diatómico- y mercurio. Los compuestos iónicos que se forman también son sólidos.
- En primer lugar se realizan los cambios de estado, después las disociaciones y, por último, las ionizaciones.
- La energía reticular será negativa para que el compuesto sea estable.
- Tenemos que saber qué átomos forman cationes (iones positivos – energía de ionización) y qué átomos forman aniones (iones negativos – afinidad electrónica).
EJERCICIOS CICLO DE BORN-HABER:
ENUNCIADOS – PDF
PROBLEMA 1. Obtener la energía reticular del Ca Br2. Datos:
- Entalpía de formación Ca BR2 = -675 KJ/mol
- Entalpía de sublimación Ca = 121 KJ/mol
- Entalpía de vaporización Br2 = 315 KJ/mol
- Afinidad Electrónica Br = -324 KJ/mol
- Energía de ionización (1ª) Ca = 589,5 KJ/mol
- Energía de ionización (2ª) Ca = 1145 KJ/mol
- Entalpía de disociación Br2 = 193 KJ/mol
Dibuje su ciclo de Born-Haber
SOL: U=-2390 KJ/mol
PROBLEMA 2. Dibuje el ciclo de Born-Haber para formación del Ca Cl2. Obtenga, a partir de los siguientes datos, su entalpía de formación:
- Energía de sublimación del calcio: 178,2 KJ/mol
- Entalpía de disociación del cloro: 243,2 KJ/mol
- Primera energía de ionización del calcio: 590KJ/mol
- Segunda energía de ionización del calcio: 1145KJ/mol
- Afinidad electrónica del cloro: -348 KJ/mol
- Energía reticular del cloruro de calcio: -2223 KJ/mol
SOL: ΔHf= -762,6 KJ/mol
PROBLEMA 3. Dibuje el ciclo de Born – Haber y obtenga la energía reticular del fluoruro de litio. Datos:
- Entalpía de formación = -594KJ/mol
- Entalpía de sublimación del litio = 155,2KJ/mol
- Entalpía de disociación del flúor = 150,6 KJ/mol
- Energía de ionización del litio = 520 KJ/mol
- Afinidad electrónica del flúor = -333 KJ/mol.
SOL: U = -1011,6 KJ/mol
PROBLEMA 4. Dibuje el ciclo de Born-Haber para el compuesto XY formado por la combinación de oxígeno y magnesio, indicando el nombre de las energía implicadas en cada proceso (EVAU 2019 JUNIO)