# Ciclo di Born-Haber: concetto e calcoli
Il ciclo di Born-Haber è un approccio termodinamico utile per determinare l’energia reticolare di un solido ionico. Questo concetto si basa sul principio che la variazione di entalpia in una reazione chimica è indipendente dal percorso seguito durante il cambiamento chimico.
Indice Articolo
- Definizione di energia reticolare
- Applicazione pratica: formazione del cloruro di sodio
- Componenti del ciclo di Born-Haber
- Energia di ionizzazione
- Affinità elettronica
- Energia di dissociazione
- Energia di sublimazione
- Calore di formazione
- Calcolo dell’entalpia di formazione del cloruro di sodio
- Processo di formazione del cloruro di sodio
- Altri stadi da considerare
- Entalpia standard di atomizzazione del cloro
- Affinità elettronica del cloro
- Energia di sublimazione del sodio
- Energia di ionizzazione del sodio
- Energia reticolare del cloruro di sodio
- Applicazione della legge di Hess
- Ciclo di Born-Haber per il cloruro di sodio
Definizione di energia reticolare
L’energia reticolare di un solido ionico rappresenta la variazione di energia che si verifica quando gli ioni che costituiscono un cristallo vengono avvicinati dall’infinito alla distanza di equilibrio. Questo processo è generalmente espresso come:
M+ (g) + X– (g) → MX(s)
L’energia reticolare è misurata in kj/mol e rappresenta un importante parametro nelle proprietà dei solidi ionici.
Applicazione pratica: formazione del cloruro di sodio
Un esempio concreto di ciclo di Born-Haber è la formazione del cloruro di sodio (NaCl) a partire dai suoi ioni. Durante questo processo, si hanno le seguenti variazioni di entalpia:
1. Na+ (g) + Cl– (g) → NaCl(s) con ΔH° = -788 kj/mol
2. NaCl(s) → Na+ (g) + Cl– (g) con ΔH° = 788 kj/mol
Da ciò si deduce che la formazione di un solido ionico rilascia una grande quantità di energia, mentre la rottura del legame richiede un’energia simile. Questo contribuisce ad aumentare il punto di ebollizione del composto.
Componenti del ciclo di Born-Haber
Il ciclo di Born-Haber si basa su diverse grandezze fisiche, tra cui:
–
Energia di ionizzazione
: energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo.–
Affinità elettronica
: energia rilasciata quando un elettrone si lega a un atomo.–
Energia di dissociazione
: energia richiesta per la dissociazione di un composto.–
Energia di sublimazione
: energia necessaria per il passaggio dalla fase solida a quella gassosa.–
Calore di formazione
: variazione di energia durante la formazione di un composto dai suoi elementi.Queste grandezze vengono utilizzate nel calcolo dell’energia reticolare tramite il ciclo di Born-Haber, che si basa sulla legge di Hess e sulla somma algebrica delle variazioni di entalpia dei singoli stadi del processo.
In conclusione, il ciclo di Born-Haber rappresenta un’importante strumento per determinare l’energia reticolare dei solidi ionici, fornendo informazioni cruciali sulle proprietà dei materiali cristallini.Come calcolare l’entalpia di formazione del cloruro di sodio solido: una guida pratica
Calcolo dell’entalpia di formazione del cloruro di sodio
L’entalpia di formazione del cloruro di sodio solido, rappresentata dalla reazione Na(s) + ½Cl2(g) → NaCl(s), è di -411.2 kj/mol. Questo valore può essere calcolato considerando diversi stadi del processo chimico.
Processo di formazione del cloruro di sodio
Per prima cosa, occorre considerare la formazione del cloruro di sodio diretta dai suoi elementi. Questo stadio produce un’entalpia di -411 kj/mol.
Altri stadi da considerare
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Entalpia standard di atomizzazione del cloro
: l’energia necessaria per trasformare il cloro gassoso in cloro atomico è di +121 kj/mol.–
Affinità elettronica del cloro
: l’energia prodotta quando il cloro atomico acquisisce un elettrone è di -349 kj/mol.–
Energia di sublimazione del sodio
: l’energia richiesta per passare lo sodio dallo stato solido a quello gassoso è di +107 kj/mol.–
Energia di ionizzazione del sodio
: l’energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo di sodio è di +496 kj/mol.–
Energia reticolare del cloruro di sodio
: l’energia rilasciata durante la formazione del cloruro di sodio è di -786 kj/mol.Applicazione della legge di Hess
Applicando la legge di Hess, sommando i valori di ciascun stadio, si ottiene l’entalpia di formazione del cloruro di sodio: 107 + 496 + 121-349-786 = -411 kj/mol.
Ciclo di Born-Haber per il cloruro di sodio
Il ciclo di Born-Haber è uno strumento utile per visualizzare i diversi stadi del processo di formazione del cloruro di sodio e calcolare l’entalpia di formazione. Esso include tutti i passaggi necessari per la formazione del composto e si basa su principi termodinamici.
Per ulteriori approfondimenti sull’entalpia di formazione e sul ciclo di Born-Haber, puoi consultare questo articolo sull'[entalpia di formazione del cloruro di sodio](https://chimica.today/chimica-fisica/stato-standard-e-entalpia-molare-di-formazione/).
