Ejercicios de selectividad 2010. 

ENLACE QUIMICO

 Supongamos que los sólidos cristalinos NaF, KF, LiF cristalizan en el mismo tipo de red.

a) Escribe el ciclo de Born-Haber para el NaF

b) Razonar cómo varía la energía reticular de las sales mencionadas.

c) Razonar cómo varían las temperaturas de fusión de las citadas sales.

Solución:

a) La energía reticular (U) nos determina la estabilidad de un compuesto iónico. Es la energía desprendida en el proceso de formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de sus iones en estado gaseoso.

Se realiza entre un metal (grupo 1 ó 2) y no metal (halogeno, ...).

A tener en cuenta

La sal se formará a partir de los iones en estado gaseoso, por tanto, las energías que pueden intervenir en el proceso son:

a) sublimación: paso de solido a gas

b) vaporización: paso de liquido a gas

c) disociación: disociar una molécula en átomos

d) ionización: necesaria para desprenderse el metal de un e- (puede ser necesario desprenderse de más de uno, y se denominan "primera energía de ionización", "segunda ...") y convertirse en un catión.

e) afinidad electrónica: el elemento no metálico capta un e- y se convierte en anión.

Na(solido) necesita energía de sublimación para convertirse a Na(gas) Hs

F2(gas) necesita disociaciarse, como es para un mol solamente 1/2 H_D
Na(s) necesita convertirse en catión Na+    H_I
F(g) necesita convertirse en anión F-           H_AE
U es la energía reticular que se desprende al formarse la red cristalina.
La suma de todas estas energías ha de ser igual a la entalpía de formación Hf

b) La energía reticular es menor cuanto mayor es el radio del átomo, ya que hay más separación entre las cargas. 
En este caso, el anión es el mismo en todos los casos, por lo que nos tendremos que fijar en los cationes, que son del grupo (I) y su radio aumenta hacia abajo. El potasio tiene mayor radio que el sodio y éste a su vez, mayor que el litio, por tanto, las energías reticulares serán, ordenadas de mayor a menor, las de LiF, NaF, KF.

c) La temperatura de fusión es mayor cuanto mayor es la energía reticular, ya que se necesita más energía para separar los iones y romper la red cristalina, luego varía en el mismo orden.