Construa o Ciclo de Born-Haber para o sólido iônico
, indicando todas as etapas. A partir dos dados contidos no quadro abaixo, determine o valor da energia de rede para esse composto. Nas condições padrão o bromo
é líquido e o magnésio
é sólido.
Espécie Química | Dado Experimental
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de Química sobre o Ciclo de Born-Haber para o composto iônico
. O que a gente precisa fazer é montar esse ciclo, que é tipo um diagrama que mostra todas as etapas de formação do composto iônico a partir de seus elementos. A gente vai usar os dados fornecidos na tabela para encontrar a energia de rede desse composto. Pra isso, vamos precisar entender conceitos como entalpia de formação, energia de ionização, energia de afinidade eletrônica e entalpia de sublimação.
Passo 2
Primeiro, vamos começar com o magnésio sólido (
). A gente precisa sublimar o magnésio, ou seja, transformar ele de sólido para gasoso. A entalpia de sublimação fornecida é
.
Passo 3
Depois de sublimado, o magnésio gasoso (
) precisa perder dois elétrons para se tornar
. A primeira energia de ionização (
) é
para remover o primeiro elétron, e a segunda energia de ionização (
) é
para remover o segundo elétron.
Passo 4
Agora vamos para o bromo. O bromo nas condições padrão é líquido (
), mas precisamos transformar ele em gás, então a gente tem que calcular a entalpia de vaporização. Infelizmente, esse dado não está na tabela, então vamos considerar que a entalpia de formação do bromo gasoso (
) é
. Como
se dissocia em 2 átomos de bromo, precisamos dividir por 2 para cada átomo:
.
Passo 5
Em seguida, cada átomo de bromo gasoso (
) vai ganhar um elétron para formar o íon brometo (
). A energia de afinidade eletrônica (
) para o bromo é
. Como temos dois átomos de bromo no
, precisamos multiplicar por 2:
.
Passo 6
Agora, juntamos tudo: a entalpia de formação do
é
. Segundo a Lei de Hess, a soma de todas essas etapas nos dará a entalpia total da formação do composto, que é igual à energia de rede que queremos encontrar (
).
Então, montamos a equação:
Substituindo os valores:
Passo 7
Vamos somar todos os valores que temos:
Agora, isolamos a energia de rede (
):
Resposta
A energia de rede para o
é
.
Exercícios relacionados
Faça o balanceamento das seguintes reações redox pelo método das semi-reações:
(a) (meio ácido)
(a)
Considerando os seguintes compostos iônicos:
e
, indique qual deles apresenta maior energia de rede. Explique por que a temperatura de fusão do
é muito menor do que a do
.
Faça o balanceamento das seguintes reações redox pelo método das semi-reações:
(d) (meio ácido)
(d)
Com relação aos compostos iônicos:
Por que sua solubilidade diminui à medida em que a energia de rede torna-se mais exotérmica?
Por que sua solubilidade diminui à medida em que a energia de rede torna-se mais exotérmica?