Energia Reticular

EULALIO ALONSO HERNÁNDEZ

ENERGIA RETICULAR La energía reticular o energía de red es la energía requerida para separar  completamente un mol de un compuesto iónico en sus iones gaseosos. En otras palabras es la energía que se obtendría de la !ormación de un compuesto iónico a partir de sus iones gaseosos. "uestra la estabilidad de la red cristalina. La energía reticular presenta dimensiones de energía#mol $ las mismas unidades que la entalpía est%ndar  &' pero de signo contrario es decir ()* #mol. No es posible medir la energía reticular directamente. +in embargo si se conoce la estructura $ composición de un compuesto iónico puede calcularse o estimarse mediante la ecuación que proporciona el modelo iónico $ que se basa entre otras le$es en la Le$ de Coulomb. Alternati,amente se puede calcular  indirectamente a tra,-s de ciclos termodin%micos.

"/EL INIC El modelo iónico es decir el que considera al sólido iónico como !ormado por cationes $ aniones unidos por !uer0as electrost%ticas es un caso límite de enlace en sólidos $ es ,%lido solamente cuando e1iste una gran di!erencia de electronegati,idad entre ambos elementos. En un sólido idealmente iónico los electrones se encuentran incompletamente locali0ados en los iones correspondientes $ su2etos sólo a la in!luencia de sus n3cleos respecti,os. No e1iste deslocali0ación de electrones como en el caso de los sólidos met%licos ni compartición de los mismos como en los sólidos co,alentes. Como consecuencia de esta estricta locali0ación de los electrones los sólidos iónicos no conducen la corriente el-ctrica por lo que son aislantes. La ecuación que resulta de aplicar dic4o modelo resulta ser5

/onde Na es el n3mero de A,ogadro A la constante de "adelung que ,aría dependiendo de la estructura del compuesto iónico 6 7 la carga del catión $

68 la carga del anión q la carga del electrón E9 la permiti,idad del ,acío d9 la distancia entre el anión $ el catión $ n los e1ponentes de :orn.

CICL /E :RN8;A:ER

Ciclo de :orn<;aber para el NaCl. La energía de red tambi-n se puede determinar e1perimentalmente de un modo indirecto aplicando la le$ de ;ess que es un caso particular del primer principio de la termodin%mica. En este caso se usa el llamado ciclo de :orn8;aber  que consiste en e,aluar un ciclo termodin%mico que es el resultado de considerar o bien la energía puesta en 2uego en la !ormación del compuesto iónico sólido por un camino directo es decir a partir de los elementos que !orman el compuesto en su estado est%ndar o bien la energía trans!erida en la !ormación de dic4o compuesto a partir de sus elementos en estado est%ndar pero a tra,-s de un camino indirecto que comprende ,arias etapas5 =. >roceso de !ormación de %tomos en estado gaseoso a partir de los elementos en su estado est%ndar. En esta etapa generalmente 4abr% que tener en cuenta energías asociadas a la sublimación ,apori0ación o disociación de los elementos que !ormar%n el compuesto iónico $ que depender% del estado de agregación en el que estos se encuentren. ?. @ormación de los iones estables que se encuentran en el retículo iónico a partir de los elementos en estado gaseoso. Est%n implicadas la energía de ioni0ación $ la a!inidad electrónica de dic4os elementos. . @ormación de la red cristalina a partir de los iones estables gaseosos. Es una energía desprendida cuando se !orma un compuesto iónico a partir de un metal $ un no metal.

GE"ETRIA "LECULAR E ;I:RI/ACIN /E R:ITALE+ AT"IC+

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La geometría tridimensional de las mol-culas est% determinada por la orientación relati,a de sus enlaces co,alentes. En =BD el químico canadiense Ron Gillespie bas%ndose en traba2os pre,ios de N$4olm desarrolló una 4erramienta mu$ simple $ sólida para predecir la geometría &!orma' de las mol-culas. La teoría por -l desarrollada recibe el nombre Teoría de Repulsión de los >ares de Electrones de alencia &TR>E' $ se basa en el simple argumento de que los grupos de electrones se repeler%n unos con otros $ la !orma que adopta la mol-cula ser% aquella en la que la repulsión entre los grupos de electrones sea mínima. >ara la TR>E grupos de electrones pueden ser5 un simple enlace

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un doble enlace

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un triple enlace

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un par de electrones no enla0ante >ara predecir la geometría de una mol-cula necesitamos conocer solamente cuantos grupos de electrones est%n asociados al %tomo central para lo cual debemos escribir la !órmula de LeFis de la mol-cula. Luego simplemente nos preguntamos cómo los grupos de electrones se distribuir%n espacialmente de modo que la repulsión entre ellos sea mínima. Es importante recordar que la geometría de la mol-cula quedar% determinada solamente por la distribución espacial de los enlaces presentes $ no por la posición de los pares electrónicos no enla0antes los que si deber%n ser tenidos en cuenta en el momento de determinar la disposición espacial de todos los grupos electrónicos sean enlaces o no. En química se conoce como 4ibridación a la interacción de orbitales atómicos dentro de un %tomo para !ormar nue,os orbitales 4íbridos. Los orbitales atómicos 4íbridos son los que se superponen en la !ormación de los enlaces dentro de la teoría del enlace de ,alencia  $ 2usti!ican la geometría molecular . El químico Linus >auling desarrolló por primera ,e0 la teoría de la 4ibridación con el !in de e1plicar la estructura de las mol-culas como el metano &C;' en =B=.= Este concepto !ue desarrollado para este tipo de sistemas químicos sencillos pero el en!oque !ue m%s tarde aplicado m%s ampliamente $ 4o$ se considera una 4eurística e!ica0 para la racionali0ación de las estructuras de compuestos org%nicos.