Questão 2 ( 5,0 pontos) - Para entender a formação de um sólido iônico é necessário avaliar a energia envolvida no seu processo de formação a partir dos seus elementos químicos constituintes no estado padrão. Quanto maior a energia liberada na forma de calor na formação de um sólido iônico, maior a contribuição para que o processo de formação seja mais favorável e, portanto, para que o sólido seja mais estável. Os calores de formação do fluoreio de césio
e do fluoreto de bário
são, respectivamente,
e
.
Um modo de avaliar comparativamente a estabilidade do
e do
é analisar as etapas do ciclo de Born-Harber para cada um dos compostos, com foco no metal, já que os do jo compostos tem o mesmo ânion.
A partir das informações fornecidas e dos dados da Tabela 1 (Anexo), responda os itens a seguir:
b) Explique por que a primeira energia de ionização correspondente ao césio é menor do que aquela correspondente ao bário. (Apresente argumentos consistentes para as afirmações feitas).
Um modo de avaliar comparativamente a estabilidade do
b) Explique por que a primeira energia de ionização correspondente ao césio é menor do que aquela correspondente ao bário. (Apresente argumentos consistentes para as afirmações feitas).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão nos pede para entender por que a primeira energia de ionização do césio é menor que a do bário. Estamos lidando com química, especificamente com a formação de sólidos iônicos e a energia envolvida nesse processo. Para resolver isso, precisamos saber o que é energia de ionização e como ela varia entre os elementos da tabela periódica, especialmente entre césio e bário.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia de ionização. A energia de ionização é a quantidade de energia necessária para remover um elétron de um átomo no estado gasoso. Ou seja, é a energia que precisamos fornecer para tirar um elétron de um átomo e transformá-lo em íon positivo. Quanto menor essa energia, mais fácil é remover o elétron.
Passo 3
Agora, vamos olhar para a tabela periódica. O césio (Cs) e o bário (Ba) estão na mesma coluna do grupo 1 (metais alcalinos) e grupo 2 (metais alcalino-terrosos), respectivamente. Geralmente, dentro de um mesmo grupo, à medida que descemos na tabela periódica, os átomos ficam maiores porque adicionamos mais camadas de elétrons. Com átomos maiores, o elétron mais externo está mais distante do núcleo e menos atraído por ele, já que há mais camadas de elétrons intermediárias que bloqueiam essa atração.
Passo 4
No caso do césio e do bário, mesmo estando em grupos diferentes, o césio está abaixo do bário na tabela periódica. Isso significa que o elétron mais externo do césio está mais afastado do núcleo comparado ao do bário. Por causa disso, é mais fácil remover esse elétron no césio, já que ele está menos preso ao núcleo. Portanto, a primeira energia de ionização do césio é menor do que a do bário.
Resposta
A primeira energia de ionização do césio é menor que a do bário porque, estando mais abaixo na tabela periódica, o elétron mais externo do césio está mais distante do núcleo e menos atraído, tornando mais fácil removê-lo.