Calculadora de energía reticular

La energía reticular mide el cambio energético asociado a la formación de un cristal iónico a partir de iones gaseosos separados, o al proceso inverso según la convención de signos. Con la convención de formación usada aquí, una formación cristalina exotérmica tiene energía reticular negativa. Algunos libros la definen como la energía positiva necesaria para separar el sólido; por eso conviene comparar magnitudes y convenciones antes de usar un valor publicado. La ecuación de Born-Landé trata el sólido iónico como una disposición tridimensional de partículas cargadas. La atracción electrostática depende de la constante de Madelung, del producto de las cargas del catión y del anión, y de la distancia entre vecinos más próximos. La corrección por repulsión de corto alcance utiliza el exponente de Born n. La calculadora combina estos términos con constantes físicas y el número de Avogadro, admite distancias en picómetros y devuelve kilojulios por mol. La constante de Madelung refleja la geometría cristalina, no solo la identidad de los iones. Las estructuras de cloruro de sodio, cloruro de cesio y blenda de zinc tienen constantes distintas porque cada ion está rodeado por una disposición diferente de cargas. Las magnitudes de las cargas formales influyen mucho, ya que el término electrostático contiene su producto. En general, una menor separación iónica y una mayor carga producen una energía reticular de mayor magnitud. El exponente de Born representa la fuerte repulsión que aparece al superponerse las nubes electrónicas. Suele estimarse a partir de la configuración electrónica de los iones y debe ser mayor que uno. Los valores de Born-Landé son estimaciones de un modelo: la polarización, el carácter covalente, los iones no esféricos y los parámetros estructurales imperfectos pueden causar diferencias respecto a los valores termoquímicos. El ciclo de Born-Haber aplica, en cambio, la ley de Hess. Descompone la formación de un sólido iónico en etapas medibles o estimables, como sublimación del metal, disociación de enlaces moleculares, ionización, captura de electrones y formación de la red. Como la suma de los cambios de entalpía debe igualar la entalpía estándar de formación, el término reticular desconocido puede despejarse algebraicamente. Así se conectan datos termoquímicos macroscópicos con una interacción iónica difícil de medir directamente. El manejo de signos es esencial en Born-Haber. Las entradas de sublimación, disociación e ionización suelen ser positivas. La afinidad electrónica puede expresarse como energía liberada de magnitud positiva o como entalpía negativa con signo. Esta calculadora espera la contribución de entalpía con signo, por lo que una primera afinidad electrónica exotérmica debe introducirse como número negativo. En compuestos que requieren varias ionizaciones o capturas de electrones, introduce la suma de todas las contribuciones pertinentes. La energía reticular ayuda a explicar el punto de fusión, la dureza, las tendencias de solubilidad, la estabilidad térmica y la formación de compuestos iónicos. No es el único factor que determina si una disolución o reacción es favorable; también importan la hidratación, la entropía y otros términos. Usa una misma base estequiométrica en todo el ciclo de Born-Haber y verifica estructura, cargas, unidades de distancia y convención de signos antes de interpretar el resultado.