Born Haber

ENERGIA RETICULAR.

la energía que se desprende al pasar de los iones en estado gaseoso a la formación de un mol de solido cristalino, Se representa con la letra U y se puede medir en kJ/mol.

CICLO DE BORN-HABER.

es un ciclo termodinámico en el que se estudian todos los procesos que intervienen en la formación de un mol de un compuesto iónico a partir de los elementos que lo integran.

Mediante este ciclo podemos calcular la entalpia de formación de un compuesto iónico.

NUMERO DE COORDINACION.

Es el número de iones de un determinado signo que rodean a un ion de signo contrario; este número y el tipo de red que se obtiene depende de la carga y del tamaño de los iones.

Por ejemplo el CsCl, índice de coordinación 8:8; cada ion de Cs se rodea de 8 iones de Cl y viceversa.

LA ENTALPÍA

La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.

En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica. El cambio de entalpía se denomina ΔH y se define como:

ΔH = ΔHproductos - ΔHreactantes

La entalpía de formación (ΔHf0) es la variación de energía calorífica en la reacción de formación de un mol de un compuesto a partir de sus elementos en sus fases estándar en condiciones de presión y temperatura estándar ambientales (TPEA), que son temperatura de 298 K (25 ºC) y presión de 100 kPa (∼ 1 atm.).

La entalpía de formación de un elemento es cero por definición.

Ejemplo 1: En las tablas encontramos que ΔHf0(CO2) = -394 kJ/mol, esto indica que ΔH para la reacción:

C(s) + O2 (g) → CO2 (g) en condiciones TPEA es -394 kJ/mol

Ejemplo 2: En las tablas encontramos que ΔHf0(CO) = -111 kJ/mol, esto indica que ΔH para la reacción:

C(s) + 1/2 O2 (g) → CO (g) en condiciones TPEA es -111 kJ/mol

Por combinación de las ΔHf0 podemos determinar entalpías de reacción de otras reacciones distintas, puesto que la entalpía es una función de estado (sólo depende de los estados inicial y final, no del camino recorrido)

La ΔH de la reacción CO (g) + 1/2 O2 (g) → CO2 (g) será:

ΔH0 = ΔHproductos - ΔHreactantes = ΔHf0 (CO2) - ΔHf0 (CO) = -283 kJ/mol

LA ENTALPÍA

La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. En un simple cambio de temperatura, el cambio de entalpía por cada grado de variación corresponde a la capacidad calorífica del sistema a presión constante. El término de entalpía fue acuñado por el físico alemán Rudolf J.E. Clausius en 1850. Matemáticamente, la entalpía H es igual a U + pV, donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se mide en julios.

H = U + pV

Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales hasta otras finales, se mide el cambio de entalpía ( Δ H).

ΔH = Hf – Hi

La entalpía recibe diferentes denominaciones según el proceso, así:

Entalpía de reacción, entalpía de formación, entalpía de combustión, entalpía de disolución, entalpía de enlace, etc.; siendo las más importantes:

ENTALPIA DE REACCIÓN:

Es el calor absorbido o desprendido durante una reacción química, a presión constante.

ENTALPÍA DE FORMACIÓN:

Es el calor necesario para formar un mol de una sustancia, a presión constante y a partir de los elementos que la constituyen.

Ejemplo:

H2 (g) + ½ O2 (g) = > H2O + 68.3Kcal

Cuando se forma una mol de agua (18 g) a partir de hidrógeno y oxígeno se producen 68.3 Kcal, lo que se denomina entalpía de formación del agua.

ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN:

Es el calor liberado, a presión constante, cuando se quema un mol de sustancia.

Ejemplo:

CH4 (g) + 2O2 (g) => 2CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH = -212.8 Kcal

Lo que significa que cuando se queman 16 g de metano se desprenden 212.8 Kcal.

Estas entalpías se determinan normalmente a 25°C y 1 atm. Para determinar la entalpía estándar de formación de las sustancias, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

1. La entalpía estándar de formación de los elementos puros, libres y tal como se encuentran en su estado natural es cero.

Por ejemplo:

H2 (g), O2 (g), N2 (g), Cl2 (g), Na (s), etc., tienen

ΔHf25° = 0, donde Δ Hf25° es la entalpía estándar de formación.

2. El carbono se presenta a 25°C 1 atm de presión y en el estado sólido, de varias formas: diamante, grafito, antracita, hulla, coke, etc, pero su estado estándar se define para el grafito, o sea ΔHf25° del grafito es igual a cero.

3. El azufre se presenta en dos estados alotrópicos, el rómbico y el mono cíclico; su entalpía estándar se define para el rómbico o sea ΔHf25° del rómbico es igual a cero.

La Ley De Hess

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