Calculadora de energia reticular

A energia reticular mede a variação de energia associada à formação de um cristal iônico a partir de íons gasosos separados, ou ao processo inverso, dependendo da convenção de sinais. Na convenção de formação usada aqui, uma formação cristalina exotérmica tem energia reticular negativa. Alguns livros definem energia reticular como a energia positiva necessária para separar o sólido; por isso, compare magnitudes e convenções antes de usar um valor publicado. A equação de Born-Landé trata o sólido iônico como um arranjo tridimensional de partículas carregadas. A atração eletrostática depende da constante de Madelung, do produto das cargas do cátion e do ânion e da distância entre vizinhos mais próximos. Uma correção de repulsão de curto alcance usa o expoente de Born n. A calculadora combina esses termos com constantes físicas e o número de Avogadro, aceita distâncias em picômetros e retorna quilojoules por mol. A constante de Madelung reflete a geometria cristalina, não apenas a identidade dos íons. As estruturas de cloreto de sódio, cloreto de césio e blenda de zinco têm constantes diferentes porque cada íon encontra uma distribuição distinta de cargas ao redor. As magnitudes das cargas formais influenciam fortemente o resultado, pois o termo eletrostático contém seu produto. Em geral, menor distância entre íons e maiores cargas produzem maior magnitude de energia reticular. O expoente de Born representa a forte repulsão quando as nuvens eletrônicas se sobrepõem. Ele costuma ser estimado pela configuração eletrônica dos íons e deve ser maior que um. Os valores de Born-Landé são estimativas de modelo: polarização, caráter covalente, íons não esféricos e parâmetros estruturais imprecisos podem causar diferenças em relação aos valores termoquímicos. O ciclo de Born-Haber, por sua vez, aplica a lei de Hess. Ele divide a formação do sólido iônico em etapas mensuráveis ou estimáveis, como sublimação do metal, dissociação de ligações moleculares, ionização, captura de elétrons e formação da rede. Como a soma das variações de entalpia deve ser igual à entalpia padrão de formação, o termo reticular desconhecido pode ser isolado algebricamente. Essa abordagem conecta dados termoquímicos macroscópicos a uma interação iônica difícil de medir diretamente. O tratamento dos sinais é essencial no cálculo de Born-Haber. Sublimação, dissociação e ionização geralmente são entradas positivas. A afinidade eletrônica pode ser expressa como energia liberada de magnitude positiva ou como entalpia negativa com sinal. Esta calculadora espera a contribuição de entalpia com sinal; portanto, uma primeira afinidade eletrônica exotérmica deve ser inserida como número negativo. Para compostos que exigem várias ionizações ou capturas de elétrons, informe a soma de todas as contribuições relevantes. A energia reticular ajuda a explicar ponto de fusão, dureza, tendências de solubilidade, estabilidade térmica e formação de compostos iônicos. Ela não é o único fator que determina se uma dissolução ou reação é favorável: hidratação, entropia e outros termos também importam. Use a mesma base estequiométrica em todo o ciclo de Born-Haber e confira estrutura cristalina, cargas, unidades de distância e convenção de sinais antes de interpretar o resultado.