O óxido de magnésio, MgO, é um sólido branco usado, dentre outras coisas, como isolante em cabos industriais, como material básico para cadinhos refratários e como ingrediente principal para materiais de construção.
Faça o ciclo de Born-Haber para o MgO indicando todas as etapas.
Faça o ciclo de Born-Haber para o MgO indicando todas as etapas.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o ciclo de Born-Haber para o óxido de magnésio (MgO). Esse ciclo é uma maneira de entender como a energia está envolvida na formação de um composto iônico, como o MgO. Para isso, vamos precisar conhecer alguns conceitos de termodinâmica e química de íons.
Passo 2
Primeiro, precisamos sublimar o magnésio sólido (Mg) para transformá-lo em gás. Sublimação é o processo de passar diretamente do estado sólido para o gasoso. Isso requer energia, chamada de entalpia de sublimação.
Passo 3
Depois, vamos ionizar o magnésio gasoso para formar íons positivos. O magnésio tende a perder dois elétrons para formar
. A energia necessária para remover os elétrons é chamada de energia de ionização.
Passo 4
Agora, vamos dissociar a molécula de oxigênio (O₂) em átomos individuais de oxigênio. Esse processo também requer energia, conhecida como entalpia de dissociação.
Passo 5
Em seguida, cada átomo de oxigênio gasoso ganha dois elétrons para formar íons negativos (
). A energia liberada nesse processo é chamada de afinidade eletrônica.
Passo 6
Agora que temos os íons
e
, eles se unem para formar o cristal de MgO. A energia liberada nesse passo é a energia de rede, que é a energia total liberada quando os íons se organizam em um sólido cristalino.
Passo 7
Por fim, o ciclo de Born-Haber relaciona todas essas etapas para determinar a entalpia de formação do MgO. A equação do ciclo fica assim:
Resposta
O ciclo de Born-Haber para o MgO inclui a sublimação do magnésio, a ionização do magnésio gasoso, a dissociação do oxigênio, a afinidade eletrônica do oxigênio e a formação da energia de rede do MgO. A equação final relaciona todas essas etapas para determinar a entalpia de formação do óxido de magnésio.
Exercícios relacionados
Em cada uma das seguintes reações redox balanceadas, identifique os elementos que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. Mostre ainda o agente redutor e o agente oxidante em cada reação. Explique.
(a)
(a)
Considere o composto hipotético
, em que estaria presente o íon
.
A julgar pelo valor de obtido, esse composto seria estável? Justifique.
A julgar pelo valor de
Espécie Química | Dado Experimental (
|
---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Em cada uma das seguintes reações redox balanceadas, identifique os elementos que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. Mostre ainda o agente redutor e o agente oxidante em cada reação. Explique.
(d)
(d)
Considerando os seguintes compostos iônicos:
e
, indique qual deles apresenta maior energia de rede. Explique por que a temperatura de fusão do
é muito menor do que a do
.