A partir dos seguintes dados calcule a afinidade eletrônica do cloro: (Ca) =590 kJ mol^-1; 2a EI(Ca)=1145 kJ mol^-1; Energia de Rede (CaCl2)=-2258 kJ mol^-1
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema nos pede para calcular a afinidade eletrônica do cloro usando os dados fornecidos da reação de formação do CaCl₂. Vamos precisar entender conceitos como entalpia de formação, sublimação, dissociação, energia de ionização, afinidade eletrônica e energia de rede. Basicamente, vamos usar o ciclo de Born-Haber para encontrar a afinidade eletrônica que está faltando.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação da reação e identificar todas as entalpias envolvidas:
Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s) De
Temos também:
Sublimação do cálcio:
Dissociação do Cl₂:
Energia de ionização do Ca: e
Energia de rede do CaCl₂:
Passo 3
Vamos entender cada etapa necessária no ciclo de Born-Haber:
Sublimação do Ca sólido para Ca gasoso.
Dissociação do Cl₂ gasoso em dois átomos de Cl.
Ionização do Ca para formar Ca²⁺.
Adição de elétrons aos átomos de Cl para formar Cl⁻ (isso é a afinidade eletrônica que queremos achar).
Formação do composto iônico CaCl₂ a partir dos íons Ca²⁺ e Cl⁻, liberando energia de rede.
Passo 4
Vamos organizar essas etapas e relacionar as entalpias:
De
Onde:
é a entalpia de formação da CaCl₂.
é a entalpia de sublimação do Ca.
é a entalpia de dissociação do Cl₂.
é a energia de ionização do Ca.
é a afinidade eletrônica do Cl.
é a energia de rede do CaCl₂.
Passo 5
Vamos substituir os valores conhecidos na equação: