Ley de hess (ciclo del born haber)
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Ley de Hess Ciclo de Born – Haber. (un caso particular de la Ley). Universidad Autónoma Chapingo José Antonio Anaya roa
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Ley de Hess Ciclo de Born – Haber.
(un caso particular de la Ley).
Universidad Autónoma Chapingo
José Antonio Anaya roa
ENERGÍA REQUERIDA PARA LA FORMACIÓN DE UN SÓLIDO IÓNICO(Formación del Cloruro de Sodio)
Ciclo de Born - Haber
Útil para calcular el cambio energético producido en la formación de un sólido iónico a partir de los
elementos que lo constituyen
1. El sodio metálico tendrá que separar sus átomos entre sí (pasar del estado sólido al estado gaseoso). Para ello habrá que aportar la energía de sublimación del Sodio:
Na° (s) + E sublimación Na° (g) DH(sub) = + 108.7 KJ mol-1
2. Al sodio gas habrá que arrancarle un electrón para transformarlo en un ion positivo. Para este proceso necesitaremos aportar la Energía de Ionización (*) del Sodio:
Na° (g) + E ionización Na + (g) + 1 e- DH(i) = + 495.3 KJ mol-1
(*) El Potencial de Ionización es la Energía requerida para quitar un electrón a un átomo en estado gaseoso.
En la reacción se tienen varios pasos energéticos:
++
++
+++
3. El Cloro, no metal, tendrá que romper su molécula ya que es diatómico. Para ello se necesita la mitad de su energía de disociación, ya que por cada molécula que se rompe obtenemos dos átomos de Cloro. Sólo habrá que disociar media mol de moléculas Cl2 para obtener 1 mol de átomos de Cloro [Cl• radical libre] .
½ Cl2 (g) + ½ E disociación Cl• (g) ½ DH(d) = + 119.9 KJ mol-1
En la reacción se tienen varios pasos energéticos:
Na°(s) + ½ Cl2(g) = Na1+(g) + ½ Cl•(g)
[Cl – Cl]
[Cl• ]
SDH = DH sublimación Na° + DH ionización Na + ½ DH disociación Cl-Cl
(108.7 Kjmol-1 + 485.3 Kjmol-1) + (119.9 Kjmol-1) = +723.9 Kjmol-1
4. Para transformar el átomo Cl• en un ion negativo Cl— necesita ganar un electrón. Para ello se emplea la Energía de la Afinidad Electrónica. Dicha energía suele ser positiva (es decir, hay que aportarla), pero en el caso de algunos halógenos puede llegar a ser negativa (energía desprendida):
Cl•(g) + 1 e- Cl ― (g) + E afinidad DH(ae) = - 349.5 KJ mol-1
En la reacción se tienen varios pasos energéticos:
Cl•(g)
Cl ― (g)
723.9 Kjmol-1
723.9 Kjmol-1 – 349.5 Kjmol-1 = 374.4 Kjmol-1
+átomo Ion cloruro
5. Los iones en estado gaseoso Na +(g) y Cl―
(g) se atraen por fuerza de Coulumb con perfecto orden en una red cristalina, disminuyendo la energía potencial eléctrica.
Na + (g) + Cl - (g) NaCl (s) + E reticular DH(r) = - 764.9 KJ mol-1
En la reacción se tienen varios pasos energéticos:
374.4 Kjmol-1
DH(r) = - 764.9 KJ mol-1
Energía reticular
374.4 Kjmol-1 – 764.9 Kjmol-1 = -390.4 Kjmol-1
Na + (g) + Cl - (g) NaCl (s) + E reticular
La energía sobrante será la desprendida en la formación de 1 mol del compuesto iónico:
ΔHf = ΔH sublimación + ΔH ionización + ½ ΔH disociación + ΔH afinidad + ΔH reticular
= (108.7 + 495.3 + 119.9 – 349.5 – 764.9) KJ mol -1
= – 390.4 KJ mol-1
Cambio energético
global
495.3 KJ
119.9 KJ
108.7 KJ-764.9 KJ
-119.9 KJ
-390.4 KJ
DH (f) = -390.4 Kjmol-1
DH(sub) = + 108.7
DH(i) = + 495.3
DH(d) = + 119.9
DH(ae) = – 349.5
DH(er) = – 764.9
