Sem consultar as tabelas, ordene os seguintes compostos em ordem crescente de energia de rede. Explique.
(a) NaF , CsI e CaO
(a) NaF , CsI e CaO
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para ordenarmos os compostos NaF, CsI e CaO em ordem crescente de energia de rede. A energia de rede é um conceito da química que nos mostra a força que mantém os íons juntos em um sólido iônico. Para resolver isso, vamos precisar entender como a carga dos íons e o tamanho deles influenciam a energia de rede.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de rede (
) depende de dois fatores principais:
- Carga dos íons: Quanto maior a carga dos íons, maior a energia de rede.
- Tamanho dos íons: Íons menores têm uma maior energia de rede porque conseguem se aproximar mais, aumentando a atração entre eles.
A fórmula que relaciona esses fatores é a Lei de Coulomb, dada por:
Onde:
-
é a energia de rede, -
é a constante eletrostática, -
e são as cargas dos íons, -
é a distância entre os centros dos íons.
Passo 3
Agora, vamos analisar os compostos:
-
NaF (Fluoreto de Sódio):
- Na⁺ e F⁻
- Cargas: +1 e -1
-
CsI (Iodeto de Césio):
- Cs⁺ e I⁻
- Cargas: +1 e -1
-
CaO (Óxido de Cálcio):
- Ca²⁺ e O²⁻
- Cargas: +2 e -2
Passo 4
Observando as cargas, vemos que CaO tem íons com cargas maiores (+2 e -2) comparado com NaF e CsI (+1 e -1). Segundo a Lei de Coulomb, cargas maiores aumentam a energia de rede, então CaO deve ter a maior energia de rede.
Passo 5
Agora, considerando o tamanho dos íons:
- Na⁺ vs Cs⁺: Cs⁺ é maior que Na⁺.
- F⁻ vs I⁻: I⁻ é maior que F⁻.
- Ca²⁺ vs O²⁻: Ambos são íons com carga dupla, mas Ca²⁺ e O²⁻ são menores que Cs⁺ e I⁻.
Íons menores resultam em uma maior energia de rede, então entre NaF e CsI, NaF terá uma energia de rede maior porque os íons são menores.
Passo 6
Juntando tudo:
- CsI: Menores cargas e íons maiores, então a menor energia de rede.
- NaF: Mesmo tipo de carga que CsI, mas com íons menores, resultando em energia de rede maior que CsI.
- CaO: Cargas maiores e íons menores, proporcionando a maior energia de rede.
Resposta
Em ordem crescente de energia de rede: CsI < NaF < CaO.
Exercícios relacionados
Escreva os símbolos de Lewis para os seguintes átomos ou íons: (d) B;
(Unifra-RS) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) e marque a opção com a sequência que julgar correta.
( ) A pressão máxima de vapor de uma substância cresce com a temperatura da substância.
( ) O ponto triplo de uma substância é caracterizado por um par de valores de pressão e temperatura, para os quais coexistem, em equilíbrio, o sólido, o líquido e o vapor da substância.
( ) É possível que a água ferva à temperatura de .
A sequência correta é:
a)
b)
c)
d)
e)
( ) A pressão máxima de vapor de uma substância cresce com a temperatura da substância.
( ) O ponto triplo de uma substância é caracterizado por um par de valores de pressão e temperatura, para os quais coexistem, em equilíbrio, o sólido, o líquido e o vapor da substância.
( ) É possível que a água ferva à temperatura de
A sequência correta é:
a)
b)
c)
d)
e)
Sem consultar as tabelas, ordene os seguintes compostos em ordem crescente de energia de rede. Explique.
(b) e CrN
(b)
Determine a carga formal no átomo de cloro no íon hipoclorito (
) e no íon perclorato
, se o átomo de cloro tem um octeto.