Alicia Díaz Marcos

Alicia Díaz Marcos

• Se da entre un metal que pierde electrones (se forman iones positivos)

y un no metal que los gana (formando iones negativos)

• El enlace iónico se establece por atracciónelectrostática entre los iones de signo opuesto.

• Las moléculas formadas se unen entre sí,formando redes cristalinas.

1. CARACTERÍSTICAS

Alicia Díaz Marcos

• Ejemplo: En el caso de la formación de NaCl

• Potencial de ionización del sodioNa (g) ® Na+ (g) (AHEI = +495’4 kJ)

• Afinidad electrónica del cloroCl (g) ® Cl– (g) (AHAE = –348’8 kJ)

Balance energético > 0 NO ESTABLE

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Alicia Díaz Marcos

Además el Na en la naturaleza está en estado sólido y el cloro molecular, por lo que el balance de energía es

menos favorable todavía

• Energía de sublimación del sodioNa (s) ® Na (g) (DHsubl = +107’8 kJ)

• Energía de disociación del cloro½ Cl2 (g) ® Cl (g) (½ DHdis= +121’3 kJ)

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Alicia Díaz Marcos

• ¿Por qué es tan estable entonces?

• Porque los iones se ordenan en una red cristalina sólida liberándose gran cantidad de energía

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Alicia Díaz Marcos

Energía de red (reticular) en los compuestos iónicos (DHret o U)

• Es la energía desprendida en la formación de un compuesto iónico sólido a partir de sus iones en estado gaseoso. En el caso de la formación de NaCl la Er corresponde a la reacción:

• Na+ (g) + Cl– (g) ® NaCl (s) (DHret < 0)

• Es difícil de calcular por lo que se recurre a métodos indirectosaplicando la ley de Hess. Es lo que se conoce como ciclo de Born-Haber.

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Alicia Díaz Marcos

Ciclo de Born – Haber

• La reacción global de formación de NaCl es:Na (s) + ½ Cl2 (g) ® NaCl (s) (DHf = –411’1 kJ)

puede considerarse suma de las siguientes reacciones:• Na (s) ® Na (g) (DHsubl = +107’8 kJ)• ½ Cl2 (g) ® Cl (g) (½ DHdis= +121’3 kJ)• Cl (g) ® Cl– (g) (AHAE = –348’8 kJ) • Na (g) ® Na+ (g) (AHEI = +495’4 kJ) • Na+ (g) + Cl– (g) ® NaCl (s) (DHret = ?)

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Alicia Díaz Marcos

Ciclo de Born y Haber

• Na (s) ® Na (g) (DHsubl = +107’8 Kj)• ½ Cl2 (g) ® Cl (g) (½ DHdis= +121’3 kJ)• Cl (g) ® Cl– (g) (AHAE = –348’8 kJ)• Na (g) ® Na+ (g) (AHEI = +495’4 kJ)• Na+ (g) + Cl– (g) ® NaCl (s) (DHret = ?)• Na (s) + ½ Cl2 (g) ® NaCl (s) (DHf = –411’1 kJ)

• Por tanto: U= DHf – (DHsubl + ½ DHdis + AHAE + AHEI)U= –786’8 kJ

2. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN COMPUESTO INÓNICO

Pág.111, ej 4 y 5

Alicia Díaz Marcos

• Los iones en los compuestos iónicos se ordenanregularmente en el espacio de la manera máscompacta posible.

• Cada ion se rodea de iones de signo contrariodando lugar a celdas o unidades que se repitenen las tres direcciones del espacio.

3. ESTRUCTURA DE LOS CRISTALES IÓNICOS

Alicia Díaz Marcos

Química 2º BTO, Oxford Proyecto Tesela

3. ESTRUCTURA DE LOS CRISTALES IÓNICOS

Alicia Díaz Marcos

• “Es el número de iones de un tipo que rodean a otroión de signo opuesto en su esfera más próxima”.

• Su valor determina el tipo de red que forma.

4. ÍNDICE DE COORDINACIÓN

Alicia Díaz MarcosQuímica 2º BTO, Oxford Proyecto Tesela

4. ÍNDICE DE COORDINACIÓN

Alicia Díaz Marcos

5. LA ENERGÍA DE RED

La energía de red mide la estabilidad del cristal iónico. Cuanto mayor sea,más difícil será de romper

)n1

1(Adq·q

kN=U acA

A = Constante de Madelung: recoge los efectos de las atracciones yrepulsiones entre los ionesN: Factor de compresibilidad o de Born-Landé: recoge los efectosrepulsivos de los electtrones vecionosd: distancia de enlace: ra + rc

Muchas de las propiedades de los compuestos iónicos dependen de la U.Por ejemplo, para fundir un compuesto iónico o para disolverlo habrá queromper la red.- Cuanto mayor sea U à mayor será el pto de fusión o menor será susolubilidad

Pág.114, ej 8 y 9

Alicia Díaz Marcos

5. FACTORES QUE AFECTAN A LA ENERGÍA DE REDLa estabilidad de un compuestos iónico viene determinada por su entalpiade formación ∆Hf

0. Cuanto más negativa , más estable será el compuesto

La energía de red mide la estabilidad del cristal iónico. Cuanto mayor sea,más difícil será de romper

En un compuesto iónico no se establece un único enlace entre un iónpositivo y un ión negativo, sino que se forma un cristal en el que existenmuchos iones positivos y negativos colocados de forma ordenadaLa fortaleza del enlace depende de lo estable y compacta que sea la redcristalina. Por tanto los factores que influyen en la estabilidad del enlaceiónico son:

Cargas iónicas: Un compuestos iónico es más estable cuanto menorsea la carga de sus iones

Diferencia de electronegatividades: Cuanto mayor sea ésta, másestable será la red

Tamaño de sus iones: Cuanto más parecido sea el tamaño del anióny el catión, más compacta será la red. (Mayor catión y menor anión)

Alicia Díaz Marcos

• Sólidos a temperatura ambiente: Puntos de fusión y ebullición elevados (tanto más cuanto mayor DHU)

• Solubilidad en disolventes polares (tanto más cuanto menor U) e insolubilidad en disolventes apolares.

Solubilidad de un cristal iónico© Grupo ANAYA. Química 2º Bachillerato.

© Grupo ANAYA. Química 2º Bachillerato.

• Conductividad en estado disuelto o fundido.• Duros y frágiles.

6. PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS