Explique porque a hidratação do Na^+(entalpia =-405 kJ / mol ) é apenas um pouco mais exotérmica que a do Cs^+ (entalpia =-263 kJ / mol ), enquanto a do Mg^2+ é muito exotérmica (entalpia =-1.922 kJ / mol ) que a do Na^+ou do Cs^+.

Passo 1

Beleza, vamos entender a pergunta primeiro. A gente precisa explicar por que a hidratação do íon Na^+ é só um pouco mais exotérmica que a do Cs^+, enquanto a hidratação do íon Mg^2+ é muito mais exotérmica que as dos outros dois. Para isso, vamos falar sobre entalpia de hidratação e como o tamanho e a carga dos íons influenciam nisso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é entalpia de hidratação. É a quantidade de energia liberada quando um mol de íons se dissolve em água. Se é exotérmica, significa que libera energia. Quanto mais exotérmica, mais energia é liberada.

Passo 3

Agora, vamos pensar na carga dos íons. O Na^+ e o Cs^+ têm carga +1, enquanto o Mg^2+ tem carga +2. Íons com carga maior geralmente atraem mais as moléculas de água, liberando mais energia durante a hidratação.

Passo 4

Além da carga, o tamanho do íon também importa. O Na^+ é menor que o Cs^+. Íons menores com a mesma carga têm maior densidade de carga, ou seja, a carga está mais concentrada. Isso faz com que eles atraiam mais fortemente as moléculas de água.

Passo 5

Então, comparando Na^+ e Cs^+: ambos têm carga +1, mas Na^+ é menor. Por isso, a hidratação de Na^+ é um pouco mais exotérmica que a de Cs^+, já que o Na^+ atrai mais as moléculas de água devido ao seu tamanho menor.

Passo 6

Agora, olhando para Mg^2+: ele tem carga +2 e mesmo que seja menor que Na^+, a carga dupla faz com que a hidratação libere muito mais energia. A força de atração entre Mg^2+ e as moléculas de água é maior devido à carga dupla, tornando a hidratação muito mais exotérmica comparada aos íons com carga +1.

Resposta

Portanto, a hidratação do Na^+ é apenas um pouco mais exotérmica que a do Cs^+ devido à menor carga e maior tamanho do Cs^+. Já a hidratação do Mg^2+ é muito mais exotérmica porque a carga dupla e o tamanho menor aumentam significativamente a força de atração pelas moléculas de água.

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