O CICLO DE BORN-HABER

A vaporização de um sólido frequentemente envolve um grande aumento de energia, especialmente em sólidos iônicos, pois a forte interação entre os íons deve ser vencida em um processo como, por exemplo:

MX(S) M+ (g) + X -

(g)

Entalpia de rede

A entalpia de rede (ΔHL) é a energia necessária para a formação de íons gasosos a partir de um mol do sólido iônico correspondente

A entalpia de rede é igual a energia interna (ΔU) de rede em T = 0; à temperatura ambiente, elas diferem somente em alguns kj por mol, e a diferença geralmente é ignorada.

Devido ao rompimento da rede ser endotérmico, as entalpias de rede são sempre positivas.

Se as considerações de entropia forem desprezadas pode-se dizer que a estrutura cristalina mais estável de um composto é a estrutura com maior entalpia de rede.

Os valores experimentais da entalpia de rede são obtidos através do ciclo de Born-Haber.

O ciclo de Born-HaberUm processo fechado de

transformações, no qual uma das etapas é a formação de um composto sólido a partir de um gás.

Ciclo de Born-Haber para o KCl

Um ciclo de Born-Haber típico para o cloreto de potássio, consiste nas seguintes estapas:1. Sublimação do K(s) 2. Dissociação de ½ de Cl 2(g)

3. Ionização do K(g)

4. Ligação do elétron ao Cl 2(g)

5. Formação do sólido a partir do gás

6. Decomposição do composto

1. Sublimação do K(s) +89 kj/mol [ entalpia de dissociação do K(s)]

2. Dissociação de ½ de Cl 2(g) +122 kj/mol [1/2x entalpia de dissociação do Cl 2(g)]

3. Ionização do K(g) +418 kj/mol [entalpia de ionização do K(g) ]

4.Ligação do elétron ao Cl(g) +349 kj/mol [entalpia de ganho do elétron do Cl(g) ]

5. Formação do sólido a partir do gás -ΔHL / (kj/mol)

6. Decomposição do composto 437kj/mol [negativo a entalpia de formação do KCl(s)

O valor da energia de rede - no ciclo como (x) – é encontrando considerando a condição de que a soma das mudanças de entalpia para um ciclo completo é zero, pois a entalpia é uma função de estado, logo:

89 + 122 + 418 + 349 -ΔHL +437 = 0ΔHL = +717 kj/mol

Entalpias de rede a 298K -ΔHL kj/mol

NaF 787

NaBr 751

MgO 3850

MgS 3406

A entalpia de rede é elevada quando os íons são muito carregados e pequenos, pois eles estão próximos entre si e atraem fortemente uns aos outros.

BIBLIOGRAFIA:ATIKINS, P. W., Físico-Química: vol 1 . Ltc Rio de Janeiro, 2013

HOUSECROFT, E. Catherine. Química Inorgânica, vol.1– 4ed, 2013