La energía reticular, también conocida
como energía de red, es la energía que se necesita para poder separar
de manera completa un mol de un compuesto de tipo iónico en sus
respectivos iones gaseosos. También se puede decir que la energía
reticular es la energía que se consigue a través de la formación de un
compuesto de tipo iónico partiendo siempre de sus iones gaseosos.
Esta clase de energía evidencia la estabilidad que tiene las redes
cristalinas de los compuestos iónicos, y esta como energía/mol, teniendo las mismas
unidades de medida que tiene la entalpía estándar (∆Hº), es decir
KJ/mol, aunque de signo opuesto.
Esta aplicacion es válida solamente si existe gran diferencia de
electronegatividad entre los elementos que forman el compuesto.
a hemos visto que cuando se forma un compuesto iónico a partir de los sus iones, se desprende una gran cantidad de energía. Esta energía recibe el nombre de energía reticular. En concreto, se puede definir la energía reticular como la energía liberada cuando se forma un mol de compuesto iónico a partir de sus iones en estado gaseoso:
A mayor energía reticular de un compuesto, más difícil será fundirlo, evaporarlo o rayarlo.
Cuanto mayor sea la energía liberada en
el proceso, más estable será la red cristalina en cuestión. Por ejemplo,
los siguientes compuestos iónicos están dispuestos en orden creciente
de estabilidad:
Energía reticular del cloruro sódico, NaCl = -767 kJ/mol
Energía reticular del fluoruro potásico, KF = -802 kJ/mol
Energía reticular del fluoruro de litio, LiF = -1007 kJ/mol
Aunque la energía reticular se pude determinar experimentalmente, también se puede calcular a partir de una relación matemática, la ecuación de Born Landé, que tiene en cuenta una serie de parámetros cristalinos. Esta ecuación es:
Algunos de estos parámetros, como la
constante de Madelung o el coeficiente de Born, no son fáciles de
determinar con precisión. Por esto motivo, esta ecuación es más útil si
lo que deseamos es únicamente realizar un estudio comparativo de la estabilidad de 2 compuestos iónicos, de forma cualitativa. Así, basta que observemos en la relación carga-radio, que son los parámetros más determinantes en el valor de la energía reticular. De esta forma, la energía reticular es directamente proporcional al producto de carga de los iones e inversamente proporcional a la distancia que los separa:
- Efecto de la distancia internuclear. Cuanto más grande sea la distancia entre los iones, menor será la energía reticular y menos estable será el cristal iónico formado. Por el contrario, cuanto más pequeños sean los iones y, por tanto, más se aproximen, mayor será la energía reticular. Por ejemplo, si comparamos la energía reticular para dos compuestos en los que sólo cambia el tamaño del anión, tenemos:
Energía reticular del cloruro sódico, NaCl = -767 kJ/mol
Energía reticular del fluoruro sódico, NaF = -910 kJ/mol
Vemos que el fluoruro sódico, cuyos
iones están más próximos entre sí porque el fluoruro es más pequeño que
el cloruro (puedes revisar si quieres la variación periódica del radio
atómico) tiene una energía reticular mayor que el cloruro sódico (desprende más energía al formarse) y por tanto es más estable.
- Efecto del producto de cargas. Cuanto mayor es el producto de cargas, mayor es la energía reticular desprendida y mayor la estabilidad de la red. Si comparamos dos compuestos en los que cambia la carga del catión, tendremos:
Energía reticular del cloruro sódico, NaCl (producto de cargas 1) = -767 kJ/mol
Energía reticular del cloruro de magnesio, MgCl2 (producto de cargas 2) = -2326 kJ/mol
Por tanto, cuanto mayor es la carga de los iones, más grande es la
fuerza de atracción electrostática entre los mismos y por ello es mayor
la energía reticular.A mayor energía reticular de un compuesto, más difícil será fundirlo, evaporarlo o rayarlo.
Así, cuando debamos comparar la
estabilidad relativa de varios compuestos iónicos, como veremos en los
ejercicios, lo haremos considerando este hecho, que la energía reticular es proporcional al producto de cargas e inversamente proporcional a la distancia internuclear.
