A partir dos seguintes dados calcule a afinidade eletrônica do cloro: C a(s)+Cl2(g) C a C l2(s) De De (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:
  1. Sublimação do Ca sólido para Ca gasoso.
  2. Dissociação do Cl₂ gasoso em dois átomos de Cl.
  3. Ionização do Ca para formar Ca²⁺.
  4. Adição de elétrons aos átomos de Cl para formar Cl⁻ (isso é a afinidade eletrônica que queremos achar).
  5. 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:
-795 = 178 + 12(242) + 1145 + 2 times AE(Cl) + (-2258)

Passo 6

Agora, vamos resolver a equação passo a passo:
  1. Calcular 2422 = 121 :
-795 = 178 + 121 + 1145 + 2 times AE(Cl) - 2258
  1. Substituir de volta na equação:
178 + 121 + 1145 - 2258 = -814
  1. Somar os valores constantes:
-795 = -814 + 2 times AE(Cl)
  1. A equação fica:
-795 + 814 = 2 times AE(Cl)
  1. Isolar 19 = 2 times AE(Cl) :
AE(Cl) = 192 = 9.5 , kJ , mol^-1
  1. Finalmente, encontrar :

Resposta

A afinidade eletrônica do cloro é de .

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