Considere o composto hipotético
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Calcule a sua energia de rede. Suponha a estrutura do
e uma distância internuclear de
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Calcule a sua energia de rede. Suponha a estrutura do
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um composto hipotético chamado
e precisamos calcular a energia de rede dele. A energia de rede é a energia que mantém os íons juntos no cristal. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de sólidos, especialmente relacionados à estrutura do NaCl (cloreto de sódio) e à distância entre os núcleos dos íons, que é
. Vamos precisar entender como calcular a energia de rede usando a estrutura cristalina e as cargas dos íons envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de rede é a energia liberada quando os íons gasosos se combinam para formar o sólido cristalino. Para calcular isso, usamos a fórmula que envolve a constante de Madelung, as cargas dos íons, a constante de Coulomb e a distância entre os íons.
A fórmula para a energia de rede
é:
Onde:
-
é a constante de Avogadro ( ) -
é a constante de Madelung para a estrutura do cristal (para NaCl, ) -
e são as cargas dos íons positivos e negativos, respectivamente -
é a carga elementar ( ) -
é a permissividade do vácuo ( ) -
é a distância internuclear
Passo 3
Vamos identificar os valores para o nosso composto:
-
(carga do cátion ) -
(carga do ânion ) -
Agora, substituindo esses valores na fórmula:
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
- Calcular
:
- Calcular o denominador:
- Calcular o numerador:
- Dividir numerador pelo denominador:
Passo 5
Como a energia de rede é negativa (indicando que é uma energia liberada), temos:
Podemos converter para kilojoules por mol:
Resposta
A energia de rede do composto
é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Considere o composto hipotético
.
Calcule a entalpia padrão de formação para o CaF utilizando a resposta do item (a) e os dados termoquímicos contidos no quadro abaixo. Comente sobre o valor obtido.
Energia de ionização
Calcule a entalpia padrão de formação para o CaF utilizando a resposta do item (a) e os dados termoquímicos contidos no quadro abaixo. Comente sobre o valor obtido.
Espécie Química | Dado Experimental
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Afinidade eletrônica
Considere o composto hipotético
.
Faça o ciclo de Born-Haber para o CaF indicando todas as etapas.
Faça o ciclo de Born-Haber para o CaF indicando todas as etapas.
Considere o composto hipotético
.
Faça o ciclo de Born-Haber para o indicando todas as etapas.
Faça o ciclo de Born-Haber para o
Considerando os seguintes compostos iônicos:
e
, indique qual deles apresenta maior energia de rede.