Ciclo Born – Haber 01

 

a)      Mediante el ciclo Born – Haber y a partir de los datos siguientes, calcula la afinidad electrónica del bromo.

Entalpía de formación KBr (s): ΔHf0 = –391,8 kJ/mol

 

Energía de sublimación K(s): ES = +90 kJ/mol

 

Energía de vaporización del Br2(l): EV = +30,7 kJ/mol

 

Energía de enlace Br2(g): EE = +193,5 kJ/mol

 

Energía de ionización K(g): EI = +418,7 kJ/mol

 

Energía de red K+ Br¯: U = –690,7 kJ/mol

 

b)      Identifica el tipo de enlace que interviene en cada uno de los procesos, cuando sea razonable.

 

Solución:

 

a)      Primero haremos un esquema del proceso de obtención del bromuro de potasio, en su forma directa y siguiendo etapas más simples

 

 

 

De acuerdo con la ley de Hess y según con el esquema, se debe cumplir que:

 

ΔHf0 = ES + EV + EE + EI + AE + U

 

Despejando AE (afinidad electrónica) de la anterior ecuación, se obtiene:

 

AE = ΔHf0 – ES – EV – EE – EI – U 

 

Formación del bromuro de potasio a partir de los elementos, en condiciones estándar:

 

K (s) + (1/2) Br2 (l) → KBr,   ΔHf0 = –391,8 kJ/mol

 

Procesos que debe realizar el potasio sólido para convertirse en ión K+ en estado gaseoso:

 

Sublimación del potasio sólido:

 

K (s) → K (g),   ES = +90 kJ/mol

 

Ionización del potasio gaseoso:

 

K (g) → K+ (g),   EI = +418,7 kJ/mol

 

Procesos que debe realizar el bromo líquido para convertirse en ión Br¯ en estado gaseoso:

 

Vaporización de medio mol de Br2 líquido: 

 

(1/2) Br2 (l) → (1/2) Br2 (g),   EV = (+30,7 kJ/mol) / 2 = +15,35 kJ/mol

 

Disociación de medio mol de Br2 en estado gaseoso: 

 

(1/2) Br2 (g) → Br (g),   EE = (+193,5 kJ/mol) / 2 = +96,75 kJ/mol

 

Ionización del bromo gaseoso:

 

Br (g) → Br¯ (g),   AE?

 

Formación del compuesto a partir de los iones K+ (g) y Br¯ (g):

 

K+ (g) + Br¯ (g) → KBr (s),    U = –690,7 kJ/mol

 

Afinidad electrónica del bromo:

 

AE = (–391,8 – 90 – 15,35 – 96,75 – 418,7 + 690,7) kJ/mol

 

AE = –321,9 kJ/mol  

 

b)      En la disociación del bromo interviene un enlace covalente y en la formación del sólido KBr interviene un enlace iónico.

 

 

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