Química

Ecuación de Kapustinskii

Publicado por Mónica González

La energía del retículo cristalino de un compuesto iónico, es definida como la energía liberada cuando los iones separados a una distancia infinita son aproximados para formar un cristal:

M+2(g) + 2X(g)=MX2(cr)

donde M y X serían un metal y un halógeno, siendo MX2 haluro magnético.

Kapustinskii observó que, si las constantes de Madelung para una serie de compuestos iónicos con diferentes estructuras, son divididas por el número de iones en su fórmula unitaria, los valores obtenidos son prácticamente constantes, lo que llegó a proponer que sería posible obtenerse una ecuación general par la energía reticular, que podría ser aplicada a cualquier compuesto iónico, independiente de su estructura.

Así, la energía involucrada en la reacción presentada más arriba, puede ser estimada utilizándose la llamada ecuación de Kapunstinkii, que por su parte, es una modificación de las Ecuaciones de Born-Mayer y Born-Landé.

ΔHL = (-n.z+.z.102/d).(1-d*/d).K

Donde z+ y z- son respectivamente la carga del catión y del anión n el número de iones por fórmula unitaria, d siendo la suma del radio del catión y del radio del anión (para número de coordinación 6) y d* y K son constantes con valores de 34,5 pm (para los haluros alcalinos) y 1,21 pm MJ. mol-1 respectivamente.

La Ecuación de Kapunstinkii:

v = número de iones en la fórmula molecular

Útil para estimar energías reticulares, entalpías de formación y radios termoquímicos.

Parámetro electroestático: ξ ∞ Z 2/r

Los haluros químicos son compuestos químicos que contienen átomos de los elementos del grupo VII halógenos (flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I) y Astato (At), en estado de oxidación -1. Sus características químicas y físicas los hacen ser parecidos al cloruro y hasta el ioduro, siendo una excepción el floruro.

Pueden ser formados directamente desde los elementos o a partir del ácido HX (donde X= F, Cl, Br, I) correspondiente con una base.

La energía reticular es aquella energía para separar completamente un mol de un compuesto sólido iónico en sus iones gaseosos.

La constante de Madelung, es un número adimesional relacionado a las características geométricas del sólido. La energía será mínima (energía de red = – Er) cuando la distancia de equilibrio de separación de los iones es alcanzada (r = ro). En este caso, la ecuación 1 puede ser escrita como:

El valor de la energía de red será mayor cuando los iones fuesen similares en tamaño, especialmente si fuesen pequeños y con carga elevada. La presencia de cationes mucho mayores que aniones y viceversa, puede reducir el valor de Er.

La energía de solvatación total es la suma de las energía de solvatación de dos iones individuales y está directamente relacionada a la habilidad inherente del solvente para coordinar los iones involucrados y la naturaleza de esos iones.

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