Assumindo-se que a energia de rede do MgBr poderia ser a mesma que a do NaBr
e a energia de rede do
igual a do
), use seus conhecimentos sobre formação dos compostos iônicos e o ciclo de Born-Haber, para explicar por que o MgCl não forma e também o
é um composto improvável. Dados experimentais:
sublimação do
Energia de Ionização do
Energia de Ionização do
kJ.mol
sublimação
da
Energia de Ionização do
Energia de Ionização do
Afinidade Eletrônica do
Vaporização do
Energia de ligação do
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem que usar conceitos de formação de compostos iônicos e o ciclo de Born-Haber para explicar por que o MgCl não se forma e o NaCl₂ é um composto improvável. Para isso, vamos precisar entender algumas energias envolvidas na formação desses compostos, como energia de sublimação, energia de ionização, afinidade eletrônica e energia de rede. O ciclo de Born-Haber vai nos ajudar a calcular a entalpia de formação dos compostos e ver se é energeticamente viável formar MgCl e NaCl₂ com base nos dados fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o ciclo de Born-Haber. Ele é um método termodinâmico que nos permite calcular a entalpia de formação de um composto iônico, quebrando o processo de formação em várias etapas, cada uma com sua própria energia. As etapas geralmente incluem:
- Sublimação do metal (transformar sólido em gasoso).
- Dissociação do halogênio (se for um dígono, como Br₂).
- Ionização do metal (remover elétron para formar cátions).
- Adição de elétrons ao halogênio (formar ânions).
- Formação da rede cristalina (energia de rede).
Vamos aplicar isso para o MgCl e NaCl₂.
Passo 3
Vamos começar analisando o MgCl. Mesmo que não exista experimentalmente, podemos calcular se a formação dele seria energeticamente favorável.
Para formar MgCl a partir de seus elementos na forma padrão:
- Sublimação do Mg: Mg sólido vira gasoso.
- Ionização do Mg: Remover um elétron do Mg gaseoso para formar Mg⁺.
- Adição de elétron ao Cl: Ganhar um elétron pelo Cl para formar Cl⁻.
- Formação da rede cristalina: Energia de rede do MgCl.
Agora, somamos todas essas energias para ver a entalpia total de formação:
Sem o valor da energia de rede, podemos já ver que os termos positivos são grandes e o negativo não compensa totalmente, sugerindo que a formação de MgCl não é energeticamente favorável.
Passo 4
Agora, vamos analisar o NaCl₂, outro composto que não é comum. Aplicando o ciclo de Born-Haber:
- Sublimação do Na: Na sólido vira gasoso.
- Ionização do Na: Remover dois elétrons do Na gaseoso para formar Na²⁺.
- Dissociação de Cl₂: Separar Cl₂ em 2 Cl.
- Adição de elétrons aos Cl: Ganhar elétrons pelos Cl para formar Cl⁻.
- Formação da rede cristalina: Energia de rede do NaCl₂.
Somando:
Aqui, a energia total é muito alta devido à alta energia de ionização necessária para formar Na²⁺, o que torna a formação de NaCl₂ energeticamente desfavorável.
Resposta
Assim, pelo ciclo de Born-Haber, vemos que formar MgCl exige muita energia sem um ganho suficiente na energia de rede, tornando-o inviável. Já para NaCl₂, a energia necessária para ionizar o Na em Na²⁺ é tão alta que compensa mal a estabilidade do composto. Por isso, MgCl não se forma e NaCl₂ é um composto improvável.
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