Apesar de a energia ser liberada quando um elétron é adicionado a um átomo de
Ha.e.
, ela é absorvida quando ao íon
resultante é adicionado um outro elétron (para
Ha.e.
). Em vista da grande quantidade de energia necessária para formar o íon de óxido (
), como se poderia explicar o fato de NaO ser inexistente, enquanto o
é um composto estável, bem-comportado?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a energia envolvida na adição de elétrons ao átomo de oxigênio. Quando adicionamos um elétron ao oxigênio para formar O⁻, liberamos energia (energia exergônica). Mas se tentarmos adicionar mais um elétron para formar O²⁻, a energia é absorvida (energia endergônica), ou seja, precisa de energia para acontecer. A questão pergunta por que, mesmo precisando de muita energia para formar O²⁻, o composto Na₂O (óxido de sódio) é estável, enquanto NaO não existe. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia de ionização, afinidade eletrônica e energia de rede cristalina.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que quando metais como o sódio (Na) se combinam com não-metais como o oxigênio (O), eles transferem elétrons, formando íons. O sódio tende a perder um elétron para formar Na⁺, enquanto o oxigênio ganha elétrons para formar O²⁻. Essa transferência de elétrons libera energia porque forma ligações iônicas estáveis.
Passo 3
Agora, consideramos a energia necessária para adicionar elétrons ao oxigênio. A primeira afinidade eletrônica do oxigênio é exergônica (-142 kJ/mol), ou seja, libera energia ao formar O⁻. Porém, a segunda afinidade eletrônica é endergônica (+780 kJ/mol), precisando de muita energia para formar O²⁻. Isso significa que formar O²⁻ individualmente não é muito favorável energeticamente.
Passo 4
Entretanto, quando o O²⁻ se forma no composto Na₂O, ocorre algo interessante: a energia liberada na formação do cristal iônico (energia de rede) compensa a energia necessária para adicionar o segundo elétron ao oxigênio. A energia de rede é a energia liberada quando os íons positivos e negativos se organizam em uma estrutura cristalina sólida. Essa energia tornas a formação de Na₂O energeticamente vantajosa.
Passo 5
Além disso, na fórmula Na₂O, dois átomos de sódio perdem um elétron cada, formando 2 Na⁺, que equilibram a carga de um O²⁻. Essa distribuição de cargas favorece a formação de um composto estável, pois a atração entre os íons Na⁺ e O²⁻ é forte o suficiente para superar a energia necessária para adicionar o segundo elétron ao oxigênio.
Resposta
Mesmo que a formação de O²⁻ absorva energia, na estrutura de Na₂O, a energia liberada pela formação da rede iônica compensa essa absorção. Isso faz com que Na₂O seja estável e bem comportado, enquanto a formação de NaO não beneficia suficientemente a energia para ser existente.
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do CsCl é
do césio é
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