Enunciado
Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 42.Problemas - Ex. 37
- Para a molécula do cloreto de sódio discutida no início da seção qual é a distância máxima entre os íons para que haja estabilidade se eles forem considerados partículas puntiformes? Ou seja, qual é a distância máxima para que a energia potencial de um íon e de um íon , calculada com esse modelo, passe a ser mais baixa do que a energia dos átomos e quando a distância entre eles é infinita?
- Calcule essa distância para a molécula de brometo de potássio descrita no exemplo .
Passo 1
Olá, tudo bem? Vou ajudar você nessa questão!
Letra a)
Pra gente achar a distância de separação no equilíbrio temos que fazer o balanço energético:
O que queremos é o potencial , pois esse sim se relaciona com a distância :
Mas temos que é a energia de ionização do sódio, ou seja, a energia pra remover um elétron dele. Essa energia vale .
E temos também que é energia de afinidade eletrônica e vale .
Então colocando esses valores na expressão pro potencial temos:
E em joules essa energia potencial vale:
Passo 2
Com o valor do potencial, podemos achar a distância de separação! Relembrando da fórmula pro potencial eletrostático:
A constante na frente vale , e a carga é a carga do elétron e vale . Agora é só substituir tudo e achar a distância :
Show! Vamos pro próximo item? =)
Passo 3
Letra b)
Resgatando os valores da energia de ionização do potássio e da afinidade eletrônica do bromo do exemplo , é só seguir os mesmos passos do item anterior pra achar a distância de separação.
Para o brometo de potássio o potencial vai ser:
E resgatando a expressão para temos:
Tudo ok até aqui? Vamos pra próxima questão então!