Calcule a variação de energia, a partir do ciclo de Born - Harber, para a produção dos compostos
e
(s) a partir de seus reagentes e mostre qual destes compostos é mais estável?
Dados:
;
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcularmos a variação de energia na produção dos compostos
e
a partir dos seus reagentes, usando o ciclo de Born-Haber. Isso envolve conceitos de termodinâmica e química iônica. Para resolver, vamos precisar entender entalpia de sublimação, energia de ionização, e como esses valores se relacionam na formação de compostos iônicos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a entalpia de sublimação. É a energia necessária para transformar o magnésio sólido (
) em gás (
). Segundo o dado,
. Esse valor será o primeiro passo para calcular a energia total envolvida na formação de
e
.
Passo 3
Agora, precisamos da energia de ionização do magnésio. A primeira energia de ionização (
) é a energia para remover o primeiro elétron de
formando
. O dado nos dá
. Para formar
, precisamos remover dois elétrons, então usamos também a segunda energia de ionização (
), que é
. Essas energias são essenciais para transformar o magnésio em íons positivos que se ligarão aos cloretos.
Passo 4
Em seguida, vamos considerar a formação dos íons cloreto (
). Para isso, precisamos da afinidade eletrônica do cloro, que é a energia liberada quando um átomo de cloro ganha um elétron. Embora não esteja fornecido no enunciado, geralmente usamos o valor padrão de aproximadamente
para a afinidade eletrônica do cloro. Esse valor nos ajuda a calcular a energia liberada na formação dos íons cloreto a partir do cloro gasoso.
Passo 5
Agora, montamos o ciclo de Born-Haber para cada composto. Para
:
- Sublimação do
: - Ionização do
: - Formação de
:
Somando essas etapas, temos a variação de energia para a formação de
.
Para
:
- Sublimação do
: - Ionização de
duas vezes: - Formação de duas
:
Assim, somamos essas etapas para obter a variação de energia na formação de
.
Passo 6
Calculando para
:
Para
:
Resposta
A variação de energia para a formação de
é
e para
é
. Como
libera energia na sua formação (
negativo), ele é mais estável comparado a
.