Proponha ciclos de Born-Harber para as reações de formação dos seguintes compostos:
f) Ca(s)+Cl2(g) Ca^+ Cl2^-(s)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente propor um ciclo de Born-Haber para a reação de formação de cloreto de cálcio, que é Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s). Isso está ligado à matéria de Termoquímica, especificamente sobre a formação de compostos iônicos. Para resolver isso, vamos precisar conhecer algumas grandezas como entalpia de sublimação do cálcio, energia de dissociação do Cl₂, energia de ionização do cálcio, afinidade eletrônica do cloro e a energia de rede do CaCl₂.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é o ciclo de Born-Haber. É uma maneira de calcular a entalpia de formação de um composto iônico usando várias etapas termodinâmicas. Para o CaCl₂, precisamos considerar todas as etapas que transformam os elementos em seus íons e, finalmente, no composto iônico.

Passo 3

A primeira etapa é a entalpia de sublimação do cálcio (ΔH_sub). Isso é a energia necessária para transformar o cálcio sólido em gás:
Ca(s) Ca(g) De

Passo 4

A segunda etapa é a energia de dissociação do cloro (ΔH_diss). Como temos Cl2(g), precisamos quebrar a molécula diatômica para obter átomos de cloro:
12Cl2(g) Cl(g) De

Passo 5

A terceira etapa é a energia de ionização do cálcio (ΔH_ie). É a energia necessária para remover dois elétrons do cálcio gasoso para formar Ca^2+:
Ca(g) Ca^2+ + 2e^- De

Passo 6

A quarta etapa é a afinidade eletrônica do cloro (ΔH_ae). É a energia liberada quando um elétron é adicionado a um átomo de cloro gasoso. Como precisamos de dois íons Cl^-, multiplicamos por dois:
2Cl(g) + 2e^- 2Cl^- De

Passo 7

A quinta e última etapa é a energia de rede do CaCl₂ (ΔH_r). É a energia liberada quando os íons Ca^2+ e Cl^- se combinam para formar o sólido iônico:
Ca^2+ + 2Cl^- CaCl2(s) De

Passo 8

Agora, vamos montar o ciclo de Born-Haber juntando todas essas etapas. A soma de todas as entalpias nas etapas de formação deve ser igual à entalpia de formação do CaCl₂ (ΔH_f). A equação fica assim:
De

Resposta

Propondo o ciclo de Born-Haber para a formação de CaCl2(s), temos:
  1. Sublimação do cálcio:
    Ca(s) Ca(g) De
  2. Dissociação do cloro:
    12Cl2(g) Cl(g) De
  3. Ionização do cálcio:
    Ca(g) Ca^2+ + 2e^- De
  4. Afixação dos elétrons pelos átomos de cloro:
    2Cl(g) + 2e^- 2Cl^- De
  5. Formação da rede iônica do CaCl₂:
    Ca^2+ + 2Cl^- CaCl2(s) De
E a entalpia de formação é:
De

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