Liste os passos individuais para a construção de um ciclo de Born-Haber para a formação de
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
. 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 (
) e bromo líquido (
). 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:
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
:
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:
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:
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
sólido:
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
. Ambos liberam energia durante o processo.