Necessita-se de energia para remover dois elétrons do Ca para formar
e também é necessário fornecer energia para adicionar dois elétrons ao oxigênio para formar
. Então explique por que o CaO (óxido de cálcio) é estável com relação aos elementos livres.
A alta estabilidade de um composto iônico se deve à contribuição da energia de rede.
A alta estabilidade de um composto iônico se deve à contribuição da energia de rede.
Passo 1
Então, a gente tem um problema onde precisamos entender por que o óxido de cálcio (
) é tão estável comparado aos elementos que o formam, que são o cálcio (Ca) e o oxigênio (O). Para resolver isso, vamos falar sobre como a energia é envolvida na formação dos íons
e
, e como isso contribui para a estabilidade do composto. Vamos precisar conhecer conceitos como energia de ionização, afinidade eletrônica e energia de rede.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia de ionização. É a energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro. No caso do cálcio, precisamos tirar dois elétrons para formarmos
. A equação fica assim:
Isso requer energia, conhecida como energia de ionização.
Passo 3
Depois, temos a afinidade eletrônica, que é a energia liberada quando um átomo ganha um elétron. Para o oxigênio, precisamos adicionar dois elétrons para formar
. A equação é:
Isso também envolve energia, mas nesse caso, a afinidade eletrônica geralmente libera energia quando os elétrons são adicionados.
Passo 4
Agora, juntando esses dois processos, temos a formação dos íons
e
. Apesar de gastar energia para remover os elétrons do cálcio, e liberar energia ao adicionar elétrons no oxigênio, a formação desses íons por si só não explica toda a estabilidade do
.
Passo 5
É aí que entra a energia de rede. A energia de rede é a energia liberada quando os íons positivos e negativos se juntam para formar o composto iônico. No caso do
, a interação forte entre
e
libera muita energia, o que torna o composto muito estável.
Passo 6
Portanto, mesmo que precise de energia para formar os íons, a energia liberada na formação da rede cristalina do
é maior, resultando em uma alta estabilidade do composto em relação aos elementos livres.
Resposta
A estabilidade do óxido de cálcio (
) em relação aos elementos livres se deve principalmente à energia de rede elevada, que compensa a energia necessária para formar os íons
e
, resultando em um composto iônico altamente estável.