Sem consultar as tabelas, ordene os seguintes compostos em ordem crescente de energia de rede. Explique.
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para ordenar, do menor para o maior, a energia de rede dos compostos LiCl, NaBr, RbBr e MgO. A matéria envolvida aqui é a energia de rede, que é a energia necessária para separar os íons de um composto iônico em gás. Para resolver isso, vamos precisar entender como o tamanho dos íons e a carga influenciam essa energia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a energia de rede. A energia de rede é a energia que mantém os íons juntos em um cristal iônico. Quanto maior essa energia, mais estável é o composto. Ela depende principalmente de dois fatores: carga dos íons e raio dos íons. A fórmula que descreve isso é a Lei de Coulomb:
onde
é a energia de rede,
e
são as cargas dos íons,
é a distância entre os centros dos íons, e
é uma constante.
Passo 3
Vamos analisar as cargas dos íons de cada composto:
- LiCl: Li⁺ e Cl⁻ (cargas +1 e -1)
- NaBr: Na⁺ e Br⁻ (cargas +1 e -1)
- RbBr: Rb⁺ e Br⁻ (cargas +1 e -1)
- MgO: Mg²⁺ e O²⁻ (cargas +2 e -2)
Perceba que o MgO tem íons com cargas maiores, o que tende a aumentar a energia de rede.
Passo 4
Agora, vamos considerar o tamanho dos íons. Quanto menores os íons, maior a energia de rede, porque os íons ficam mais próximos uns dos outros, aumentando a força de atração. A ordem de tamanho dos cátions é:
E a ordem dos ânions é:
Então, o MgO tem os íons mais pequenos com as maiores cargas, sugerindo a maior energia de rede.
Passo 5
Combinando carga e tamanho, podemos ordenar os compostos. O MgO, com cargas +2 e -2 e íons pequenos, tem a maior energia de rede. Entre LiCl, NaBr e RbBr, a energia de rede diminui conforme os íons aumentam de tamanho e as cargas permanecem as mesmas. Então, a ordem fica:
Resposta
A ordem crescente de energia de rede é:
.
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