Considere as substâncias NaX e NaY. Com base nos dados abaixo, determine qual dos elementos (X ou Y) deve ter maior raio atômico.
lll Na: & X2 / NaX: & Y2 / NaY: De

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta duas substâncias, NaX e NaY, e nos pede para descobrir qual dos elementos, X ou Y, tem um raio atômico maior. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente as entalpias envolvidas na formação dessas substâncias. Precisaremos entender como a energia liberada ou absorvida nas reações pode nos dar pistas sobre o tamanho dos átomos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os dados que temos:
  • ΔH_sub(Na): Energia necessária para sublimar o sódio, ou seja, transformar Na sólido em Na gasoso.
  • ΔH_dissoc(X₂) e ΔH_dissoc(Y₂): Energia necessária para dissociar as moléculas diatômicas X₂ e Y₂ em átomos separados.
  • ΔH_ion(Na): Energia de ionização do sódio, que é a energia para remover um elétron de Na.
  • ΔH_form(NaX) e ΔH_form(NaY): Entalpias de formação das substâncias NaX e NaY, que indicam a energia envolvida na formação dessas sais a partir de seus elementos.
  • ΔH_rede(NaX) e ΔH_rede(NaY): Entalpias de rede dos sais, que mostram a energia liberada quando os íons Na⁺ e X⁻ ou Y⁻ se unem para formar o sólido iônico.

Passo 3

A entalpia de formação ($ \Delta H_{form} $) nos dá uma ideia de quão estável é o composto formado. Quanto mais negativa for essa entalpia, mais estável é o composto. Isso está relacionado à força das interações iônicas entre os íons.
A entalpia de rede ($ \Delta H_{rede} $) é essencial para determinar o raio iônico. A energia de rede é influenciada pelo tamanho dos íons: íons menores têm interações mais fortes e, portanto, uma entalpia de rede mais negativa.

Passo 4

Vamos comparar as entalpias de rede dos dois compostos:
  • ΔH_rede(NaX) = -787 kJ/mol
  • ΔH_rede(NaY) = -690 kJ/mol
Como ΔH_rede(NaX) é mais negativa que ΔH_rede(NaY), isso indica que as interações iônicas em NaX são mais fortes do que em NaY. Interações mais fortes geralmente ocorrem entre íons menores, pois conseguem se aproximar mais uns dos outros.

Passo 5

Portanto, se NaX tem uma entalpia de rede mais negativa, isso sugere que o ânion X⁻ é menor que o ânion Y⁻. Como os raios iônicos estão inversamente relacionados às suas entalpias de rede, o ânion Y⁻ deve ter um raio atômico maior que o ânion X⁻.

Resposta

O elemento Y tem maior raio atômico que o elemento X.

Exercícios relacionados