{"id":148,"date":"2020-02-10T14:28:30","date_gmt":"2020-02-10T14:28:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.infoenergias.com\/?p=148"},"modified":"2021-08-31T15:47:44","modified_gmt":"2021-08-31T15:47:44","slug":"energia-reticular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/conceptoabc.com\/energia-reticular\/","title":{"rendered":"Energ\u00eda Reticular"},"content":{"rendered":"

La energ\u00eda reticular, o tambi\u00e9n llamada energ\u00eda de red, es aquel tipo de energ\u00eda que es liberado cuando se altera la estructura i\u00f3nica de un compuesto<\/strong>, esto es, cuando se separa un mol del compuesto i\u00f3nico en iones gaseosos, o cuando los iones gaseosos se unen para formar un compuesto. De esta forma, la energ\u00eda reticular es una medida de la estabilidad de un compuesto i\u00f3nico<\/strong> particular.<\/p>\n

En qu\u00edmica f\u00edsica, la energ\u00eda reticular es considerada como exot\u00e9rmica y similar a la entalp\u00eda<\/strong> (energ\u00eda termodin\u00e1mica de las reacciones qu\u00edmicas), en el sentido que ambas son representadas como tasas de unidades de energ\u00eda por mol de sustancia. Sin embargo, a la energ\u00eda reticular le corresponde el signo opuesto al de la entalp\u00eda, debido a la uni\u00f3n de iones gaseosos separados en el vac\u00edo forman una ret\u00edcula i\u00f3nica.<\/p>\n

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Fisi\u00f3n nuclear<\/figcaption><\/figure>\n

El estudio de la energ\u00eda reticular inici\u00f3 durante las investigaciones de la estructura molecular de sales y minerales, compuestos como la sal com\u00fan y la blenda. Posterior el estudio esta energ\u00eda se extendi\u00f3, y ahora abarca a metales, azucares, diamante, entre otros.<\/p>\n

La medici\u00f3n de la energ\u00eda reticular se realiza de manera indirecta mediante el uso de modelos i\u00f3nicos<\/strong>, los cuales se construyen mediante las ecuaciones de la electrost\u00e1tica, siguiendo la ley de Coulomb. No obstante, tambi\u00e9n es posible estimar la energ\u00eda reticular por medio de principios termodin\u00e1micos<\/strong>; en especial por la primera ley de la termodin\u00e1mica, en los ciclos de Born-Haber.<\/p>\n

C\u00f3mo se produce<\/h2>\n

La energ\u00eda reticular se produce debido a alteraciones en estructuras i\u00f3nicas<\/strong>, pudiendo ser una liberaci\u00f3n o acumulaci\u00f3n de energ\u00eda termodin\u00e1mica. Este tipo de energ\u00eda puede ser producido por la separaci\u00f3n de una cantidad dada de sustancia de un compuesto i\u00f3nico, la cual est\u00e1 compuesta por iones en estado gaseoso. Asimismo, cuando iones gaseosos espec\u00edficos reaccionan para formar un compuesto, se origina una acumulaci\u00f3n de energ\u00eda reticular.<\/p>\n

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Compuesto i\u00f3nico<\/figcaption><\/figure>\n

Por lo tanto, en un nivel fundamental el origen de la energ\u00eda reticular se debe a los enlaces i\u00f3nicos entre corp\u00fasculos cargados<\/strong>, represent\u00e1ndose como una liberaci\u00f3n o acumulaci\u00f3n de energ\u00e9tica, seg\u00fan se formen o se rompan los enlaces entre los iones. Por ejemplo, en la reacci\u00f3n que da lugar a la producci\u00f3n de la sal com\u00fan, la energ\u00eda reticular es liberada cuando reaccionan el cati\u00f3n gaseoso de sodio y el ani\u00f3n gaseoso de cloro, para formar cloruro de sodio (sal com\u00fan).<\/p>\n

 <\/p>\n

C\u00f3mo funciona<\/h2>\n

El funcionamiento de la energ\u00eda reticular es entendido por medio de modelos i\u00f3nicos, en los cuales los cationes (ion positivo) y aniones (ion negativo) interaccionan y forman una red electrost\u00e1tica<\/strong>; solo en caso que el compuesto sea s\u00f3lido. Aunque, tambi\u00e9n es posible vislumbrar el mecanismo de la energ\u00eda reticular mediante experimentos termodin\u00e1micos de tipo c\u00edclico.<\/p>\n

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Enlace covalente<\/figcaption><\/figure>\n
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  • Enlace i\u00f3nico<\/strong>: es aquel que resulta de la atracci\u00f3n electromagn\u00e9tica entre iones de carga opuesta, es decir, entre un cati\u00f3n y ani\u00f3n. En este enlace uno de los \u00e1tomos cargados recibe el electr\u00f3n del otro. La atracci\u00f3n electromagn\u00e9tica entre cationes y aniones posibilita la formaci\u00f3n de compuestos, sin necesidad de que los \u00e1tomos cargados se fusionen. Este tipo de enlace depende de la electronegatividad de ambos iones.<\/li>\n
  • Ley de Coulomb<\/strong>: es la base de los modelos i\u00f3nicos, ya que permite conocer la fuerza electrost\u00e1tica con la cual se atraer\u00e1n los cationes y aniones de una red, obedeciendo el principio de conservaci\u00f3n de energ\u00eda. Pero, lo m\u00e1s importante es que esta ley establece que la fuerza electrost\u00e1tica entre iones es directamente proporcional a su carga, e inversamente proporcional a la distancia que los separa.<\/li>\n
  • Ley de Hess<\/strong>: es un caso especial de la primera ley de la termodin\u00e1mica, empleada para comprender los flujos de calor durante reacciones qu\u00edmicas. Esta ley enuncia que cuando los reactivos reaccionan para producir compuestos el calor, generado o absorbido, es independiente de la cantidad de etapas que le tome a la reacci\u00f3n para finalizar. Esto suele interpretarse como que en las reacciones qu\u00edmicas los flujos de energ\u00eda termodin\u00e1mica son aditivos.<\/li>\n
  • Ciclos de Born-Haber<\/strong>: estos ciclos surgen de la aplicaci\u00f3n de la Ley de Hess, y permiten<\/strong> evaluar experimentalmente la energ\u00eda reticular<\/strong>, analizando el ciclo termodin\u00e1mico que se produce cuando la energ\u00eda es directamente almacenada en la estructura de un compuesto i\u00f3nico, producida por reactivos particulares, o cuando la energ\u00eda es transferida indirectamente durante la formaci\u00f3n del compuesto i\u00f3nico.\n

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    Ley de Coulomb<\/figcaption><\/figure><\/li>\n<\/ul>\n

    F\u00f3rmula matem\u00e1tica<\/h2>\n

    La f\u00f3rmula matem\u00e1tica de la energ\u00eda reticular<\/strong> est\u00e1 dada por la electrost\u00e1tica del modelo i\u00f3nico. Este modelo i\u00f3nico generalmente es descrito por la ecuaci\u00f3n de Born-Land\u00e9, que deriva la energ\u00eda reticular del potencial el\u00e9ctrico de la red i\u00f3nica y de una energ\u00eda potencial repulsiva.<\/p>\n

    [latex]U_{0}=-\\frac{N_{A}*M*z^{+}*z^{-}*q^{2}}{4*\\pi*\\epsilon_{0}*r_{0}}*\\frac{n-1}{n}[\/latex]<\/p>\n

    D\u00f3nde:<\/p>\n

      \n
    • U0<\/sub>: energ\u00eda reticular.<\/li>\n
    • NA<\/sub>: constante de Avogadro (6,02x1023<\/sup>mol-1<\/sup>)<\/li>\n
    • M: constante de Madelung<\/li>\n
    • z+<\/sup>: carga del cati\u00f3n.<\/li>\n
    • z-<\/sup>: carga del ani\u00f3n.<\/li>\n
    • q: carga fundamental del electr\u00f3n.<\/li>\n
    • \u03b50<\/sub>: constante diel\u00e9ctrica del vac\u00edo (8,85x10-12<\/sup> C2<\/sup>*N-1<\/sup>*m-2<\/sup>).<\/li>\n
    • r0<\/sub>: distancia entre los iones.<\/li>\n
    • n: exponentes de Born.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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