A energia de dissociação do LiCl é
e a distância de equilíbrio é de
. A afinidade eletrônica do cloro e a energia de ionização do lítio estão na tabela presente nos slides. a) Qual a energia potencial eletrostática na distância de equilíbrio?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que a energia de dissociação do LiCl é 4,86 eV e a distância de equilíbrio é de 0,202 nm. Precisamos encontrar a energia potencial eletrostática nessa distância. Para resolver isso, vamos usar a lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a interação eletrostática entre cargas. Vamos precisar conhecer as cargas dos íons envolvidos e a constante eletrostática.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as cargas dos íons no LiCl. O lítio (Li) perde um elétron para se tornar Li⁺, e o cloro (Cl) ganha um elétron para se tornar Cl⁻. Então, as cargas são +e para Li⁺ e -e para Cl⁻, onde e é a carga elementar (≈ 1,602 × 10⁻¹⁹ C).
Passo 3
Agora, precisamos da constante eletrostática,
, que é igual a
. O valor de
é aproximadamente
.
Passo 4
A distância de equilíbrio
é dada como 0,202 nm. Vamos converter isso para metros para manter as unidades consistentes:
Passo 5
Agora, vamos aplicar a lei de Coulomb para encontrar a energia potencial eletrostática
:
Onde
e
, então:
Passo 6
Substituindo os valores conhecidos na fórmula:
Passo 7
Vamos calcular o numerador
:
Passo 8
Agora, dividimos pelo denominador
:
Passo 9
Multiplicando pelo
:
Passo 10
Para facilitar a interpretação, vamos converter a energia de Joules para eV. Sabemos que
:
Resposta
A energia potencial eletrostática na distância de equilíbrio é aproximadamente -7,14 eV.
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