Para cada um dos seguintes pares de compostos iônicos, diga qual o composto de maior energia de rede ( Er ). Explique sua escolha.
b) Na^+ Cl^-e Na^+ F^-

Passo 1

Beleza, vamos ver o que a questão está pedindo. A gente precisa comparar a energia de rede ( Er) entre dois compostos iônicos: Na^+ Cl^- e Na^+ F^-. Energia de rede é uma medida da força que mantém os íons juntos no cristal. Para resolver isso, vamos precisar entender quais fatores influenciam a energia de rede e comparar esses fatores nos dois compostos.

Passo 2

Primeiro, o que é energia de rede? É a energia necessária para separar um mol de um composto iônico em seus íons gasosos. Basicamente, quanto maior a energia de rede, mais forte é a atração entre os íons no cristal. Isso depende de dois principais fatores: a carga dos íons e o tamanho dos íons.

Passo 3

Vamos falar sobre os fatores que afetam a energia de rede:
  1. Carga dos íons ( C): Quanto maior a carga dos íons, maior a força de atração entre eles, aumentando a energia de rede.
  2. Raio dos íons ( r): Quanto menores forem os íons, mais próximos eles podem chegar uns dos outros, aumentando a força de atração e, consequentemente, a energia de rede.
A fórmula que relaciona esses fatores é dada pela Lei de Coulomb:
Er = k cdot C1 cdot C2r
Onde:
  • Er é a energia de rede,
  • k é uma constante,
  • C1 e C2 são as cargas dos íons,
  • r é a distância entre os centros dos íons.

Passo 4

Agora, vamos comparar os dois compostos:
  • Na^+ Cl^-:
    • Íons: Na^+ e Cl^-
    • Tamanho dos íons: Cl^- é maior que F^-
    • Carga: +1 e -1
  • Na^+ F^-:
    • Íons: Na^+ e F^-
    • Tamanho dos íons: F^- é menor que Cl^-
    • Carga: +1 e -1
Como a carga dos íons é a mesma em ambos os compostos (+1 e -1), a diferença virá do tamanho dos íons. O íon F^- é menor que o Cl^-, o que significa que a distância ( r) entre os íons na Na^+ F^- é menor, resultando em uma atração mais forte.

Passo 5

Então, como Na^+ F^- tem íons mais próximos devido ao menor tamanho do F^- comparado ao Cl^-, a energia de rede dessa combinação será maior.

Resposta

A energia de rede de Na^+ F^- é maior que a de Na^+ Cl^- porque os íons estão mais próximos, aumentando a força de atração entre eles.

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