Considere a formação do composto CaO . Com base nos dados abaixo calcule a segunda afinidade eletrônica do oxigênio.
Dados (em kJ/mol):
do
do
do
EI do Ca: 1146;
do
do
Dados (em kJ/mol):
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. A gente tem que calcular a segunda afinidade eletrônica do oxigênio para formar o composto CaO. Isso envolve conceitos de termodinâmica e química dos íons, como entalpia de sublimação, dissociação, afinidades eletrônicas, e energia de rede. Vamos usar os dados fornecidos para montar a equação energética da formação do CaO e, assim, encontrar a segunda afinidade eletrônica do oxigênio.
Passo 2
Primeiro, vamos listar todos os dados que a gente tem:
- ΔH_sublimação do Ca: 192 kJ/mol
- ΔH_dissociação do O₂: 495 kJ/mol
- 1ª Afiança Eletrônica (AE) do Ca: 590 kJ/mol
- 2ª AE do Ca: 1146 kJ/mol
- 1ª AE do O: -141 kJ/mol
- ΔH_rede: -3511 kJ/mol
- ΔH_formação do CaO: -635 kJ/mol
Passo 3
Vamos montar a equação para a formação do CaO a partir de Ca e O₂. A formação do composto envolve vários passos energéticos:
- Sublimação do Ca: Transformar o Ca sólido em gasoso.
- Dissociação do O₂: Quebrar a molécula de O₂ em átomos de O.
- Ionização do Ca: Remover elétrons do Ca para formar Ca²⁺.
- Afinidade Eletrônica do O: Adicionar elétrons ao O para formar O²⁻.
- Energia de Rede: Formação do composto iônico CaO a partir dos íons Ca²⁺ e O²⁻.
- Formação do CaO: Soma de todas as energias envolvidas.
A equação geral fica assim:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na equação:
Vamos calcular passo a passo:
-
kJ/mol -
kJ/mol -
é o que queremos encontrar.
Substituindo:
Passo 5
Vamos somar os valores conhecidos:
Então, a equação fica:
Passo 6
Agora, vamos isolar
:
Dividindo ambos os lados por 2:
Resposta
A segunda afinidade eletrônica do oxigênio é 628,25 kJ/mol.