¿Qué es la energía del enrejado?

La energía del enrejado es una forma de energía atómica potencial. Es la cantidad de energía necesaria para dividir los iones de un sólido en iones y átomos gaseosos, de los cuales se deriva un valor positivo. La forma inversa, en la que se libera energía a medida que los iones se unen durante la formación de un sólido, produce un valor negativo. Las unidades estándar para los valores de energía de la red son kilojulios por mol (kJ / mol), y la aplicación principal para calcular esta energía atómica es describir qué tan estable es un sólido iónico en particular.

Los sólidos iónicos tienen una estructura cristalina, por lo que cada ion puede interactuar con algunos otros de la carga opuesta. La estructura ordenada permite que los iones interactúen a pesar de que la energía termodinámica disponible impulse cualquier proceso, o entropía, que sea baja. Cuando los iones de cargas opuestas interactúan, se libera una gran cantidad de energía, una propiedad que hace que los sólidos iónicos tengan puntos de fusión y ebullición muy altos.

La energía necesaria para estas reacciones se puede determinar calculando la energía de la red para los iones. Las energías de celosía se calculan aplicando el ciclo de Born-Haber, que implica una combinación de conceptos de energía utilizados para obtener una medición precisa. La energía de ionización, la energía necesaria para hacer que un electrón se separe de un átomo o ion, así como la afinidad electrónica, la energía liberada al agregar un electrón a un ion o átomo neutro, se incluyen en dichos cálculos. Otros valores incluyen energía de disociación, necesidad de separar un compuesto; energía de sublimación, que puede hacer que una sustancia cambie de un sólido a un gas; y calor de formación, el cambio de energía cuando un compuesto se crea a partir de sus elementos básicos.

Los cambios en la energía en cualquier proceso pueden calcularse desglosando las cosas paso a paso, como explica la Ley de Hess. Al reorganizar la ecuación del ciclo de Born-Haber para calcular la energía de la red, se obtiene el resultado de restar el calor de formación del calor de atomización, del valor de energía de disociación, menos la suma de las energías de ionización, menos la suma de las afinidades electrónicas. Este resultado describe la liberación de energía cuando los iones metálicos y no metálicos forman un sólido. Las tendencias de energía de celosía definen si el sólido se está rompiendo, para lo cual el resultado final es un valor positivo, o los iones son vinculantes, lo que resulta en un valor de energía negativo. Estos valores de energía siempre se estiman utilizando los principios del ciclo de Born-Haber porque la energía de la red no se puede medir directamente.