Relacionar enlace, estructura y energía y utilizar un ciclo de Born–Haber con una convención de signos explícita.
Míralo en un dibujo
Se comparan tres modelos: red de iones alternos, molécula con enlace covalente y red metálica con electrones deslocalizados. Los dibujos son esquemáticos, no a escala.
Antes de seguir: ¿En un enlace iónico el sólido está hecho de moléculas aisladas de sal?
Comprueba tu razonamiento
En general no: se forma una red cristalina extensa de iones, cuya fórmula expresa una proporción.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Electrones de valencia; Estructuras de Lewis; Suma de vectores.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Unidad de fórmula?
Proporción estequiométrica en un sólido como una red iónica.
En un minuto
- Proporción estequiométrica en un sólido como una red iónica.
- Representación de deslocalización con varias estructuras de Lewis.
- Proceso normalmente exotérmico: convención negativa.
- Escribir procesos y convenciones de signo.
Entiende la idea
El concepto
Los enlaces iónico, covalente y metálico son modelos que explican distintos tipos de distribución electrónica y estructura. En un sólido iónico hay una red de iones, no moléculas aisladas equivalentes a unidades de fórmula. En el covalente se comparte densidad electrónica entre átomos; puede haber moléculas discretas o redes covalentes. En el metálico, electrones deslocalizados contribuyen a explicar conducción y otras propiedades.
Las estructuras de Lewis contabilizan electrones de valencia y muestran enlaces y pares no enlazantes. La regla del octeto es una orientación útil, no universal: existen especies electrón-deficientes, radicales y descripciones de elementos de periodos posteriores que no se ajustan al esquema sencillo. La carga formal ayuda a comparar estructuras, pero no equivale a una carga real medida sobre un átomo.
Cómo utilizarlo sin errores
La resonancia utiliza varias estructuras de Lewis para representar una distribución que una sola no describe adecuadamente. La especie no oscila de forma ordinaria entre dibujos independientes: la estructura real posee deslocalización. También conviene separar enlace intramolecular e interacción intermolecular, porque romper una molécula no es lo mismo que separar moléculas durante un cambio de fase.
El ciclo de Born–Haber aplica la ley de Hess a la formación de un sólido iónico. Se suman etapas como sublimación, disociación, ionización y incorporación del electrón. La energía reticular puede definirse como formación de red, negativa, o como separación de red, positiva. Un resultado aparentemente contradictorio puede deberse solo a esa convención; por eso se escribe el proceso asociado antes de operar.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
Carga formal=electrones de valencia−electrones no enlazantes−½(electrones enlazantes). ΔH total=ΣΔH de etapas.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Para un sólido ficticio MX, ΔHf=−400 kJ/mol. Etapas previas: sublimación +100, media disociación +120, ionización +500 y captura electrónica −300. Calcula la entalpía de formación de red.
- Las etapas gaseosas suman 100+120+500−300=420 kJ/mol.
- El ciclo exige −400=420+ΔHred,formación.
- ΔHred,formación=−820 kJ/mol. La separación de esa misma red correspondería a +820 kJ/mol, en el proceso inverso.
Ejemplo 2 · Calcula la carga formal de N en NH₄⁺ y comprueba la carga total.
- N tiene 5 electrones de valencia, ningún par libre y cuatro enlaces simples, con 8 electrones enlazantes.
- CF(N)=5−0−8/2=+1. Cada H tiene CF=1−0−2/2=0.
- La suma es +1, coherente con el ion. Esto no significa que toda la carga real esté localizada exactamente en N.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · ¿NaCl sólido está formado por moléculas discretas NaCl?
Primera ayuda
Distingue unidad de fórmula y estructura.
Ver solución razonada
No en el modelo de su cristal ordinario: existe una red iónica. NaCl expresa la proporción 1:1 de iones.
Práctica 2 · Dibuja mentalmente Lewis de CO₂ y cuenta pares libres en cada O.
Primera ayuda
Completa octetos con O=C=O.
Ver solución razonada
Hay dos enlaces dobles. Cada O posee dos pares libres y el C ninguno en esa estructura; las cargas formales son cero.
Práctica 3 · Una entalpía reticular de disociación es +750 kJ/mol. Da la de formación del mismo sólido desde los mismos iones gaseosos.
Primera ayuda
Invierte la reacción.
Ver solución razonada
−750 kJ/mol. Invertir el proceso cambia el signo, no el valor absoluto.
El error que debes evitar
No llamar molécula a cualquier fórmula química. No confundir carga formal y carga real. No usar una energía de separación de red con el signo de formación. No tratar el octeto como regla universal.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
Una red metálica se explica mediante…
Solución y explicación
Respuesta: Electrones deslocalizados. La deslocalización electrónica forma parte del modelo metálico.
La carga formal…
Solución y explicación
Respuesta: Es una herramienta de reparto contable. Se obtiene asignando por igual los electrones enlazantes.
Si se invierte una etapa de Hess, ΔH…
Solución y explicación
Respuesta: Cambia de signo. La entalpía del proceso inverso tiene signo opuesto.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Unidad de fórmula?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Proporción estequiométrica en un sólido como una red iónica.
Intenta responder antes de mirar.
¿Resonancia?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Representación de deslocalización con varias estructuras de Lewis.
Intenta responder antes de mirar.
¿Formación de red iónica desde iones gaseosos?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Proceso normalmente exotérmico: convención negativa.
Intenta responder antes de mirar.
¿Paso previo al ciclo de Born–Haber?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Escribir procesos y convenciones de signo.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Explica por qué dos tablas pueden dar valores reticulares de igual magnitud y signo contrario sin que ninguna esté equivocada.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.