Diagrama de Born-Haber que
muestra la magnitud relativa de
los diversos términos energéticos
para el NaCl
Aplicaciones de los cálculos tipo Born-Haber
1) Se utilizan para determinar las afinidades electrónicas y las afinidades
protónicas (sistemas ácido-base).
2) Estabilidad de compuestos iónicos desconocidos.
3) Reacciones de desproporción de compuestos en estado de oxidación bajos.
Ejemplo:
Encontrar el valor de Hof para el compuesto NaCl2. Utilizar los siguientes
datos:
1) el compuesto es 100% iónico
2) La contribución covalente, si existe, es semajante a la de las redes
cristalinas isomórficas que tienen valores de Uo similares
3) El radio iónico del Na+2 es igual al de Na+ y
4) el NaCl2 cristaliza en una estructura tipo fluorita (M = 2.52), la energía de
red cristalina de esta sal es -2155 KJ/mol
Hºf(NaCl2) = Hvap(Na) + D (Cl2) +1er. PI (Na) + 2do. PI (Na)
+ 2 AE (Cl) + Uo
Hºf(NaCl2) = 109 + 247 + 494 + 4561 - 700 -2155 = 2556 KJ/mol
La energía de estabilización debida a la formación de la red cristalina de
NaCl2 (-2155 KJ/mol = -515 Kcal/mol) es insuficiente para compensar
el gasto energético de la doble ionización del sodio, la cual es tan alta debido
a la ruptura de la configuración de gas inerte (4561 KJ/mol). En realidad, el
Na+2 debe ser menor que el ion Na+, pero esto no modifica los resultados
más que 10 ó 20 %.
Ejemplo 2:
Considérese la formación del CaF. Por un método semejante al aplicado en la
formación del NaCl2, se calculará Hºf (CaF): Se supondrá que la distancia
internuclear Ca-F es la misma que en CaF2, la Uo = -795 KJ/mol
Hºf(CaF) = Hvap(Ca) + 1er. PI. (Ca) + ½D (F) + 1a. AE (F) + Uo
Hºf(CaF) = 201 + 590 + 79 - 335 -795 = -260 KJ/mol
En el cálculo anterior estamos suponiendo que el CaF tiene la misma malla
cristalina que el KF y que la distancia internuclear sería aproximadamente
la misma.
El valor obtenido para Hºf(CaF)= -62 kcal/mol, esto es
aproximadamente igual que el correspondiente al LiI, un sólido iónico estable.
Entonces, ¿por qué no puede existir el CaF?
Si fuera posible prepararlo se desproporcionaría espontáneamente.
Este proceso sería exotérmico:
(+)
2 CaF

(+2)
(0)
CaF2 + Ca Hºf (Ca) = 0}
{2Hºf (CaF) = -520 KJ/mol}
{Hºf(CaF2) = -1243 KJ/mol}
 Hreac = Hprod - Hreact  Hreac = -723 KJ/mol
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