Com relação aos compostos iônicos:
Por que sua solubilidade diminui à medida em que a energia de rede torna-se mais exotérmica?
Por que sua solubilidade diminui à medida em que a energia de rede torna-se mais exotérmica?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre compostos iônicos e pergunta por que a solubilidade deles diminui quando a energia de rede fica mais exotérmica. Para resolver isso, vamos precisar entender dois conceitos principais: energia de rede e solubilidade de compostos iônicos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia de rede. Energia de rede é a energia necessária para quebrar o arranjo ordenado dos íons em um sólido iônico. Quanto mais exotérmica for essa energia (ou seja, quanto mais negativa for), mais forte é a atração entre os íons no sólido.
Passo 3
Agora, sobre a solubilidade. Para um composto iônico se dissolver, a água (ou outro solvente) precisa superar a energia de rede para separar os íons e hidratá-los. Isso envolve duas energias principais: a energia de rede e a energia de hidratação.
Passo 4
Quando a energia de rede é muito exotérmica, isso significa que é necessária mais energia para quebrar o sólido iônico. Se a energia liberada ao hidratar os íons (energia de hidratação) não compensa essa energia necessária para quebrar a rede, o composto não se dissolve muito bem.
Passo 5
Matematicamente, podemos representar isso com a equação termodinâmica para a dissolução:
Onde:
-
é a entalpia de dissolução. -
é a energia de rede. -
é a energia de hidratação.
Passo 6
Se
for muito negativo (muito exotérmico), e
não for suficientemente positivo para compensar, então
será negativo ou pouco positivo, resultando em baixa solubilidade.
Passo 7
Portanto, quanto mais exotérmica for a energia de rede, mais difícil é para a água separar os íons, diminuindo a solubilidade do composto iônico.
Resposta
A solubilidade dos compostos iônicos diminui à medida que a energia de rede se torna mais exotérmica porque maior energia de rede torna mais difícil para o solvente separar e hidratar os íons, restringindo a dissolução do composto.
Exercícios relacionados
Faça o balanceamento das seguintes reações redox pelo método das semi-reações:
(d) (meio ácido)
(d)
Construa o Ciclo de Born-Haber para o sólido iônico
, indicando todas as etapas. A partir dos dados contidos no quadro abaixo, determine o valor da energia de rede para esse composto. Nas condições padrão o bromo
é líquido e o magnésio
é sólido.
Espécie Química | Dado Experimental
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Uma célula voltaica usa a seguinte reação:
O potencial-padrão dessa célula foi medido com valor de .
(a) Escreva as duas reações das semi-células (anodo e catodo).
O potencial-padrão dessa célula foi medido com valor de
(a) Escreva as duas reações das semi-células (anodo e catodo).
Considere o sólido iônico fluorita, de fórmula mínima
, e o composto hipotético
. Assuma que
adotaria a estrutura do cloreto de sódio, e que a distância internuclear de um par iônico seria a mesma daquela observada para a fluorita. Os raios iônicos do
e do
correspondentes a números de coordenação quatro e oito são
e
, respectivamente.
É possível concluir algo a respeito da estabilidade desses compostos utilizando apenas os valores de suas energias de rede? Justifique sua resposta.
É possível concluir algo a respeito da estabilidade desses compostos utilizando apenas os valores de suas energias de rede? Justifique sua resposta.