a) Apresente o Ciclo de Born-Haber para a formação do cristal de óxido de alumínio,
, a partir de Al no estado sólido e o oxigênio no estado gasoso.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que você está pedindo é para construir o Ciclo de Born-Haber para formar o cristal de óxido de alumínio,
, começando com alumínio sólido e oxigênio gasoso. O Ciclo de Born-Haber é uma ferramenta usada na química para calcular a energia envolvida na formação de um composto iônico a partir de seus elementos. Para isso, vamos precisar conhecer algumas grandezas como entalpia de sublimação, energia de ionização, afinidade eletrônica, entre outras. Vamos desvendar isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, precisamos sublimar o alumínio sólido, ou seja, transformar o alumínio da fase sólida para gasosa. Isso envolve a entalpia de sublimação (
). A equação fica assim:
Passo 3
Depois, vamos ionizar o alumínio gasoso para formar íons positivos. O alumínio pode perder três elétrons para formar
. Precisamos usar a energia de ionização (
) três vezes:
Passo 4
Paralelamente, o oxigênio gasoso (
) precisa ser convertido em átomos de oxigênio. Isso requer a energia de dissociação (
):
Passo 5
Agora, cada átomo de oxigênio captura dois elétrons para formar íons negativos,
. Isso envolve a afinidade eletrônica (
) duas vezes para cada átomo de oxigênio:
Passo 6
Com os íons de alumínio (
) e os íons de oxigênio (
) prontos, eles se organizam para formar o cristal de óxido de alumínio. Isso libera entalpia de rede (
):
Passo 7
Juntando todas essas etapas, o Ciclo de Born-Haber fica assim:
-
Sublimação do alumínio:
-
Ionização do alumínio:
-
Dissociação do oxigênio:
-
Afinidade eletrônica do oxigênio:
-
Formação do cristal:
Resposta
Pronto! Esse é o Ciclo de Born-Haber para a formação do óxido de alumínio,
, a partir de alumínio sólido e oxigênio gasoso. Com cada passo detalhado, conseguimos entender como as diferentes energias envolvidas contribuem para a formação do composto iônico.
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, enquanto o índio forma íons
e
.
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