Considerando a ligação iônica entre duas espécies químicas ditas A e B, nota-se que a energia potencial de interação entre as duas espécies químicas é diretamente proporcional ao produto das cargas de A e B, porém inversamente proporcional à distância entre os íons, tal como indicado na seguinte equação:
, em que
. Com base nessas informações, em qual dos dois sólidos os íons estão presos mais fortemente uns aos outros por interações coulômbicas?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre ligações iônicas entre duas espécies químicas, A e B. A gente precisa entender como a energia potencial dessa interação funciona. A matéria envolvida é a química, mais especificamente as forças de interação entre íons. Para resolver, vamos precisar da fórmula que relaciona a energia potencial
com as cargas dos íons e a distância entre eles.
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada na fórmula que nos foi dada:
Isso significa que a energia potencial de interação é proporcional ao produto das cargas dos íons A e B, dividido pela distância entre eles
.
Passo 3
Agora, vamos entender cada parte da fórmula:
-
e são as cargas dos íons A e B, respectivamente. Quanto maior o valor dessas cargas, maior será a força de atração entre os íons. -
é a distância entre os íons, que é a soma dos raios do cátion e do ânion ( ). Quanto menor essa distância, mais forte é a atração.
Passo 4
Para determinar em qual sólido os íons estão presos mais fortemente, precisamos analisar dois fatores:
- Produto das cargas (
): Quanto maior esse produto, maior a energia de interação. - Distância entre os íons (
): Quanto menor a distância, maior a energia de interação.
Passo 5
Portanto, o sólido que tem íons com cargas maiores e raio menor terá uma energia potencial de interação mais alta, ou seja, os íons estarão mais fortemente presos.
Resposta
O sólido cujos íons possuem cargas maiores e menores raios (resultando em uma maior
e menor
) terá os íons mais fortemente presos uns aos outros por interações coulombianas.