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.

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.

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(a)
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Espécie Química Dado Experimental (
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(d)
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