Para a sublimação do potássio (K) De. Para a dissociação do gás flúor ( F2 ) De. A primeira energia de ionização do potássio gasoso é 419 KJ mol^-1, e a afinidade eletrônica (De do flúor é -333 KJ mol^-1. Quando o par iônico é formado a partir dos íons K^+e F^-a energia do par iônico é de -473 KJ mol^-1. a) calcule De de formação de fluoreto de potássio sólido a partir de potássio sólido e gás flúor.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a variação de entalpia ($ \Delta H Deçãáó \mathrm{KF} KF áó \mathrm{K} K áú \mathrm{F}_2 $). Para isso, vamos precisar usar o conceito de Ciclo de Born-Haber, que nos ajuda a calcular a entalpia de formação de compostos iônicos considerando várias etapas envolvidas no processo.

Passo 2

Primeiro, vamos listar todas as etapas envolvidas na formação do $ \mathrm{KF} $:
  1. Sublimação do potássio sólido ($ \mathrm{K} $): Passa do estado sólido para gasoso.
  2. Dissociação do gás flúor ($ \mathrm{F}_2 $): Quebra da molécula $ \mathrm{F}_2 $ em átomos de flúor individuais.
  3. Ionização do potássio gasoso ($ \mathrm{K} $): Remoção de um elétron para formar $ \mathrm{K}^+ $.
  4. Afilidade eletrônica do flúor ($ \mathrm{F} $): Ganho de um elétron por cada átomo de flúor para formar $ \mathrm{F}^- $.
  5. Formação do par iônico ($ \mathrm{K}^+ $ e $ \mathrm{F}^- $): Combinação dos íons para formar o composto $ \mathrm{KF} $.
Vamos calcular a energia envolvida em cada etapa.

Passo 3

1. Sublimação do potássio sólido ($ \mathrm{K} $):
A energia necessária para sublimar 1 mol de potássio é $ \Delta H_{sublimação} = 89,2 , \mathrm{kJ/mol} $.
K

Passo 4

2. Dissociação do gás flúor ($ \mathrm{F}_2 $):
O gás flúor diatômico precisa se dissociar em átomos individuais. Como a dissociação de $ \mathrm{F}_2 $ é $ 158 , \mathrm{kJ/mol} $ para 1 mol de $ \mathrm{F}_2 $, mas na formação de $ \mathrm{KF} $ usamos meio mol de $ \mathrm{F}_2 $ para 1 mol de $ \mathrm{F} $:
F2

Passo 5

3. Ionização do potássio gasoso ($ \mathrm{K} $):
A energia de ionização do potássio é a energia necessária para remover um elétron de 1 mol de $ \mathrm{K}(g) $:
K

Passo 6

4. Afinidade eletrônica do flúor ($ \mathrm{F} $):
A afinidade eletrônica do flúor é a energia liberada quando um elétron é adicionado a 1 mol de átomos de flúor:
F

Passo 7

5. Formação do par iônico ($ \mathrm{K}^+ $ e $ \mathrm{F}^- $):
A energia do par iônico, também conhecida como energia de rede ou energia de formação do composto, é a energia liberada quando os íons $ \mathrm{K}^+ $ e $ \mathrm{F}^- $ se combinam para formar $ \mathrm{KF} $:
K^+

Passo 8

Agora, vamos somar todas essas etapas para encontrar a variação de entalpia total ($ \Delta H_{formação} $) da formação do $ \mathrm{KF} $:
Deçãçãçãçãôçãô
Substituindo os valores:
KF çã

Passo 9

Vamos calcular passo a passo:
89,2 + 79 = 168,2
168,2 + 419 = 587,2
587,2 - 333 = 254,2
254,2 - 473 = -218,8 , kJ/mol

Resposta

A variação de entalpia de formação do fluoreto de potássio sólido ($ \Delta H_{formação} $) é de -218,8 kJ/mol.

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