Calcule a energia de rede do LiF(s) considerando o ciclo de Born-Haber e a tabela abaixo:
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntinhos! A pergunta é para calcular a energia de rede do LiF sólido usando o ciclo de Born-Haber. Isso faz parte da matéria de química que estuda como os íons se formam e se ligam em compostos iônicos. Vamos precisar das etapas fornecidas na tabela com as variações de entalpia para cada processo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender cada etapa do ciclo de Born-Haber:
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Sublimação do Lítio: Transformamos o lítio sólido em gás.
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Dissociação do Flúor: Quebramos a molécula de F₂ em átomos de F.
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Ionização do Lítio: Retiramos um elétron do lítio gasoso para formar Li⁺.
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Afinidade Eletrônica do Flúor: Adicionamos um elétron ao flúor gasoso para formar F⁻.
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Formação do LiF Sólido: Combinamos Li⁺ e F⁻ para formar o sólido LiF.
Passo 3
Agora, precisamos ajustar a etapa 2 para termos a energia necessária para formar apenas um átomo de F. Como a etapa 2 quebra uma molécula de F₂ em 2 átomos de F, dividimos o ΔH dessa etapa por 2:
Passo 4
A energia de rede é a energia liberada quando os íons se juntam para formar o composto iônico sólido. Podemos usar o ciclo de Born-Haber para relacionar todas as etapas:
Rearranjando para encontrar a Energia de Rede:
Passo 5
Vamos substituir os valores na equação:
Passo 6
Agora, fazemos as contas passo a passo:
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Soma das variações de entalpia:
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Considerando a afinidade eletrônica (que é negativa):
Resposta
A energia de rede do LiF(s) é aproximadamente -979 kJ/mol.