Liste os passos individuais para a construção de um ciclo de Born-Haber para a formação de CaBr2 a partir de seus elementos. Qual(is) desses passos você esperaria ser exotérmico(s)?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o ciclo de Born-Haber para a formação de CaBr2. Esse ciclo é uma ferramenta usada em química para entender a energia envolvida na formação de compostos iônicos a partir de seus elementos. Para resolver, vamos precisar conhecer as diferentes etapas energéticas, como energia de ionização, afinidade eletrônica, entalpia de sublimação, entre outras.

Passo 2

Primeiro, começamos com os elementos puros em seu estado padrão: cálcio sólido ( Ca(s)) e bromo líquido ( Br2(l)). Isso significa que estamos partindo dos elementos como eles normalmente existem na natureza.

Passo 3

O próximo passo é sublimar o cálcio sólido, ou seja, transformá-lo de sólido para gás. A equação disso é:
Ca(s) Ca(g)
Essa etapa requer energia, chamada de entalpia de sublimação.

Passo 4

Depois, precisamos ionizar o cálcio gasoso para formar íons positivos. O cálcio perde dois elétrons para formar Ca^2+(g):
Ca(g) Ca^2+(g) + 2e^-
A energia necessária para remover os elétrons é a energia de ionização.

Passo 5

Agora, vamos para o bromo. Primeiro, dissociamos as moléculas de bromo líquido para formar átomos de bromo gasoso:
Br2(l) 2Br(g)
Essa etapa também requer energia, chamada de energia de dissociação.

Passo 6

Em seguida, cada átomo de bromo gasoso ganha um elétron para formar íons bromo negativos:
Br(g) + e^- Br^-(g)
Essa etapa libera energia, conhecida como afinidade eletrônica.

Passo 7

Finalmente, os íons cálcio positivos e os íons bromo negativos se combinam para formar o composto iônico CaBr2 sólido:
Ca^2+(g) + 2Br^-(g) CaBr2(s)
Essa etapa libera muita energia, chamada de energia de rede ou entalpia de formação do composto.

Resposta

Os passos exotérmicos esperados são a afinidade eletrônica dos átomos de bromo e a formação do composto iônico CaBr2. Ambos liberam energia durante o processo.

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