Use as informações abaixo para calcular a energia de rede De de MgF2 :
Mg(s) longrightarrow Mg(g) De
F2(g) longrightarrow 2 F(g) De
Mg(g) longrightarrow Mg^+(g)+e^- De
Mg^+(g) longrightarrow Mg^2+(g)+e^- De
F(g)+e^- longrightarrow F^-(g) De
Mg(s)+F2(g) longrightarrow MgF2(s) De
Comparado com a energia de rede de LiF ( 1050 kJ mol^-1 ), a magnitude relativa do valor de MgF2 é um valor esperado? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia de rede ( De) do MgF2. Isso envolve entender algumas reações químicas e como elas se relacionam para formar o composto. Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, como entalpia de formação, energia de ionização e afinidade eletrônica.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é energia de rede. É a energia liberada quando íons em gás se juntam para formar um cristal sólido. Para calcular isso, vamos usar a lei de Hess, que nos permite somar várias mudanças de entalpia para encontrar a entalpia total da reação.

Passo 3

Vamos identificar as etapas para formar o MgF2 a partir dos elementos no estado padrão:
  1. Sublimação do magnésio sólido para gasoso: Mg(s) longrightarrow Mg(g), De
  2. Dissociação do fluoreto gás: F2(g) longrightarrow 2 F(g), De
  3. Ionização do Mg(g) para Mg^2+(g):
    • Mg(g) longrightarrow Mg^+(g) + e^-, De
    • Mg^+(g) longrightarrow Mg^2+(g) + e^-, De
  4. Ganhar elétrons pelos átomos de flúor para formar íons: 2F(g) + 2e^- longrightarrow 2F^-(g), De
  5. Formação do MgF2(s) a partir dos íons gasosos:
    Mg^2+(g) + 2F^-(g) longrightarrow MgF2(s), De

Passo 4

Agora, vamos somar todas essas mudanças de entalpia para encontrar a energia de rede. A equação geral fica:
De

Passo 5

Vamos calcular passo a passo:
  1. 148 + 159 = 307 kJ
  2. 307 + 738 = 1045 kJ
  3. 1045 + 1450 = 2495 kJ
  4. 2495 - 656 = 1839 kJ
  5. 1839 - 1123 = 716 kJ

Passo 6

Então, a energia de rede calculada para o MgF2 é 716 kJ/mol.

Resposta

A energia de rede de MgF2 é 716 kJ/mol. Comparando com a energia de rede do LiF, que é 1050 kJ/mol, o valor para o MgF2 é menor do que o esperado. Isso pode ser devido ao fato de que o MgF2 tem uma estrutura cristalina diferente e uma carga íonica menor, o que resulta em uma menor atração entre os íons e, consequentemente, uma energia de rede menor.

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