Em cada para de compostos iônicos, qual é mais provável que tenha o maior calor de hidratação? Explique brevemente, em cada caso.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre calor de hidratação em compostos iônicos. A pergunta é: Em cada par de compostos iônicos, qual é mais provável que tenha o maior calor de hidratação? Explique brevemente, em cada caso. Para isso, vamos precisar entender o que é calor de hidratação e quais fatores influenciam ele.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é calor de hidratação. Esse é o calor liberado quando os íons de um composto iônico se dissolvem em água. Quando um sal como o NaCl se dissolve na água, ele se separa em íons Na⁺ e Cl⁻, e a água envolve cada íon. Esse processo libera energia, que é o calor de hidratação.
Passo 3
Agora, quais fatores afetam o calor de hidratação? Dois principais:
- Carga dos íons: Íons com cargas maiores tendem a ter um calor de hidratação maior porque atraem mais fortemente as moléculas de água.
- Raio dos íons: Íons menores têm cargas mais concentradas, aumentando a atração pelas moléculas de água e, consequentemente, o calor de hidratação.
Além disso, o calor de hidratação está relacionado ao equilíbrio com o calor de rede cristalina, que é a energia necessária para separar os íons no sólido. Quanto maior a carga e menor o raio dos íons, maior o calor de hidratação necessário para atingir o equilíbrio.
Passo 4
Vamos aplicar isso em pares hipotéticos de compostos iônicos:
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Par 1: MgCl₂ vs. NaCl
- MgCl₂: Íon Mg²⁺ e Cl⁻
- NaCl: Íon Na⁺ e Cl⁻
Como o Mg²⁺ tem uma carga maior (+2) e geralmente um raio menor que o Na⁺ (+1), o MgCl₂ tende a ter um maior calor de hidratação. -
Par 2: Al₂(SO₄)₃ vs. K₂SO₄
- Al₂(SO₄)₃: Íon Al³⁺ e SO₄²⁻
- K₂SO₄: Íon K⁺ e SO₄²⁻
O Al³⁺ tem uma carga maior (+3) e é menor que o K⁺ (+1), então o Al₂(SO₄)₃ provavelmente tem um calor de hidratação maior.
Passo 5
Resumindo, ao comparar pares de compostos iônicos, aquele com íons de maior carga e menor tamanho geralmente apresentará um calor de hidratação maior. Isso porque esses íons interagem mais fortemente com as moléculas de água, liberando mais energia durante o processo de hidratação.
Resposta
Em cada par de compostos iônicos, o composto que apresenta íons com cargas maiores e menores tamanhos terá maior calor de hidratação, pois esses íons interagem mais fortemente com a água, liberando mais energia durante a dissolução.