Calcule a energia de rede do cloreto de sódio sabendo que a entalpia de sublimação do Na(s) é 1 0 8 k J / mol, a energia de ionização do Na é: I1=4 9 6 k J / mol, entalpia de dissociação do Cl2(g) é 2 4 2 , 8 k J / mol, a afinidade eletrônica do Cl é - 349 kJ/mol e a entalpia global da reação é -411 kJ/mol (Reação global: Na(s)+1 / 2 Cl2(g) NaCl(s) ).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a energia de rede do cloreto de sódio (NaCl). Para isso, vamos usar conceitos de termologia química, especialmente o Ciclo de Born-Haber, que relaciona várias entalpias envolvidas na formação de um composto iônico. Vamos precisar das seguintes informações fornecidas:
  • Entalpia de sublimação do Na(s): 108kJ/mol
  • Energia de ionização do Na: I1 = 496kJ/mol
  • Entalpia de dissociação do Cl2(g): 242,8kJ/mol
  • Afinidade eletrônica do Cl: -349kJ/mol
  • Entalpia global da reação: -411kJ/mol

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que cada uma dessas entalpias representa no contexto da formação do NaCl:
  1. Entalpia de sublimação ( De): energia necessária para transformar o sódio sólido em gás.
  2. Energia de ionização ( I1): energia necessária para remover um elétron do sódio gasoso, formando um cátion Na⁺.
  3. Entalpia de dissociação ( De): energia necessária para quebrar a molécula de Cl2 em átomos de Cl.
  4. Afinidade eletrônica ( De): energia liberada quando um átomo de Cl ganha um elétron, formando um ânion Cl⁻.
  5. Energia de rede ( De): energia liberada quando os íons Na⁺ e Cl⁻ se organizam em um cristal de NaCl.

Passo 3

Vamos montar o Ciclo de Born-Haber, que relaciona todas essas etapas:
  1. Sublimação do Na(s): Na(s) Na(g); De
  2. Ionização do Na(g): Na(g) Na^+(g) + e^-; I1 = +496kJ/mol
  3. Dissociação do Cl2(g): 12 Cl2(g) Cl(g); De
  4. Afinidade eletrônica do Cl: Cl(g) + e^- Cl^-(g); De
  5. Formação do NaCl(s) a partir de íons gasosos: Na^+(g) + Cl^-(g) NaCl(s); De
  6. Reação global: Na(s) + 12 Cl2(g) NaCl(s); Deçã

Passo 4

Para encontrar a energia de rede ( De), usamos a equação do ciclo de Born-Haber, que relaciona todas as entalpias:
Deçã
Rearranjando para encontrar De:
Deçã

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores:
De
Primeiro, somamos os valores dentro dos parênteses:
108 + 496 = 604
604 + 242,8 = 846,8
846,8 - 349 = 497,8
Então:
De

Resposta

A energia de rede do cloreto de sódio é boxed-908,8kJ/mol.

Exercícios relacionados