Energia reticular

A energia reticular ou energia de malha[1] 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.[2]

Equação de Born-Landé

A equação de Born-Landé, proposta por Max Born e Alfred Landé, fornece o valor da energia reticular de um composto iônico.[3][4] A energia pode ser calculada com recurso a fórmula:

E=-{\frac {N_{A}Mz^{+}z^{-}e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}r_{0}}}\left(1-{\frac {1}{n}}\right)

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;

${\varepsilon _{0}}$ , 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.[5]

Exemplo

A energia associada a formação do Cloreto de sódio pode ser medida em etapas.[6] Pela Lei de Hess:

$\Delta H_{f}=\Delta H_{s}+1/2E_{d}+\Delta H_{i}+\Delta H_{a}+\Delta Eret$

Onde,

${\Delta H_{f}}$ 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);

${\Delta H_{s}}$ 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;

${\Delta H_{i}}$ é a entalpia associada ao potencial de ionização do sódio;

${\Delta H_{a}}$ 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.

Referências

Silva, Carlos J. R. (1996). «Preparação e caracterização de electrólitos poliméricos». RepositoriUM. Consultado em 8 de junho de 2020
«Energia reticular». Encyclopædia Britannica Online (em inglês). Consultado em 1 de janeiro de 2020
BROWN, I. D.. The chemical Bond in Inorganic Chemistry, IUCr monographs in crystallography, Londres: Oxford University Press, 2002, ISBN 0-19-850870-0
David Arthur Johnson, Metals and Chemical Change,Open University, Royal Society of Chemistry, 2002,ISBN 0-85404-665-8
«Ciclo de Born-Haber - Química». InfoEscola. Consultado em 18 de fevereiro de 2021
«Aula 1». www.profpc.com.br. Consultado em 18 de fevereiro de 2021

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[malha-1] Silva, Carlos J. R. (1996). «Preparação e caracterização de electrólitos poliméricos». RepositoriUM. Consultado em 8 de junho de 2020

[2] «Energia reticular». Encyclopædia Britannica Online (em inglês). Consultado em 1 de janeiro de 2020

[3] BROWN, I. D.. The chemical Bond in Inorganic Chemistry, IUCr monographs in crystallography, Londres: Oxford University Press, 2002, ISBN 0-19-850870-0

[Johnson-4] David Arthur Johnson, Metals and Chemical Change,Open University, Royal Society of Chemistry, 2002,ISBN 0-85404-665-8

[5] «Ciclo de Born-Haber - Química». InfoEscola. Consultado em 18 de fevereiro de 2021

[6] «Aula 1». www.profpc.com.br. Consultado em 18 de fevereiro de 2021