Quais membros de cada par têm maior possibilidade de ser mais solúvel? Dados:
Raio do ; raio do ; raio de ; raio do ; raio do .
(a) ou ?
(b) NaF ou ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que pergunta quais compostos têm maior possibilidade de serem mais solúveis. A gente vai usar conceitos de química, especificamente sobre solubilidade de sais e como o raio iônico influencia nisso. Para resolver, vamos precisar comparar os raios dos íons envolvidos nos compostos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é solubilidade. Solubilidade é a capacidade de uma substância se dissolver em outra, formando uma solução. No caso dos sais, como e , a solubilidade depende da interação entre os íons positivos (cátions) e negativos (ânions).
Passo 3
A força dessa interação é influenciada pela energia de rede cristalina, que é a energia necessária para separar os íons no sólido. Quanto maior a energia de rede, mais difícil é dissolver o sal, ou seja, menor a solubilidade. A energia de rede aumenta com íons de carga maior e com raios iônicos menores, pois os íons se aproximam mais.
Passo 4
Agora, vamos analisar os raios iônicos dos compostos comparados:
Para a parte (a), temos com raio de e com raio de .
O ânion tem raio de em ambos os compostos.
Passo 5
Comparando os cátions, é menor que . Como o é menor, ele se aproxima mais do ânion , aumentando a energia de rede cristalina. Portanto, terá uma energia de rede maior e, consequentemente, será menos solúvel que .
Passo 6
Para a parte (b), vamos comparar e .
O cátion tem raio de .
O ânion tem raio de .
Embora o ânion não tenha o raio fornecido, sabemos que ele é maior que devido à sua estrutura mais complexa.
Passo 7
Como é maior que , a distância entre os íons e será maior, resultando em menor energia de rede cristalina. Menor energia de rede significa que é mais fácil para o sal se dissolver, tornando mais solúvel que .