Ciclo de Born-Haber

OCiclo de Born-Haberé uma proposta para analisar aenergiaenvolvida numa reação, desenvolvida em1917pelos cientistasalemãesMax BorneFritz Haber.

O ciclo de Born-Haber envolve a formação de umcomposto iônicoa partir da reação de ummetal(frequentemente um elemento dogrupo 1ougrupo 2) com umametal.O ciclo de Born-Haber é usado principalmente como um método para calcular a entalpia reticular, a qual não pode ser mensurada diretamente.

Aentalpia reticularé a formação de um composto iônico a partir de íons gasosos. Alguns químicos a definem como a energia necessária para quebrar o composto iônico, transformando-o em íons gasosos. A definição anterior é invariavelmenteexotérmica,e a posteriorendotérmica.

Um ciclo de Born-Haber calcula a entalpia reticular comparando aentalpia de formaçãodo composto iônico (a partir dos elementos) com a entalpia necessária para transformá-los nos íons gasosos dos elementos. Esta é uma aplicação dalei de Hess.

É esse último cálculo que é complexo. Para fazer íons gasosos de elementos é necessário atomizar os elementos (transformar cada um em átomos gasosos) e então ionizar os átomos. Se o elemento é normalmente uma molécula, então temos que considerar sua entalpia de dissociação. A energia envolvida para remover elétrons, formando cátions, é chamadaenergia de ionização.A entalpia da adição de elétrons, transformando o átomo emânion,é chamada deeletroafinidade.

Ciclo de Born-Haber para a formação de floreto de lítio

Explicação do diagrama

1. Entalpia de atomização do metal (nesse caso o lítio)
2. Entalpia de ionização do metal
3. Entalpia de atomização do ametal (nesse caso o floreto)
4. Eletroafinidade do ametal
5. Entalpia reticular

A soma das energias de cada passo do processo deve ser igual à entalpia de formação do metal e do ametal,$\Delta {\text{H}}_{\text{f}}$.

$\Delta {\text{H}}_{\text{f}}={\text{V}}+{\frac {1}{2}}{\text{B}}+{\text{IE}}_{\text{M}}-{\text{EA}}_{\text{X}}-{\text{U}}_{\text{L}}$

$V$é aentalpia de vaporizaçãopara metais

$B$é a energia de ligação

${\text{IE}}_{\text{M}}$é aenergia de ionizaçãopara metais${\text{M}}+{\text{IE}}_{\text{M}}\to {\text{M}}^{+}+{\text{e}}^{-}$

${\text{EA}}_{\text{X}}$é aafinidade eletrônicado ametal X

${\text{U}}_{\text{L}}$é aenergia reticular

A entalpia líquida de formação e as primeiras quatro entre as cinco energias podem ser determinadas experimentalmente, mas a energia reticular não pode ser diretamente medida. Em vez disso, a energia reticular é calculada subtraindo-se as outras quatro energias do ciclo de Born-Haber da entalpia líquida de formação.

Ver também

• Composto iônico
• Líquido iônico