A energia do retículo cristalino de um composto iônico é a energia liberada quando os íons em estado gasoso são agrupados para formar um cristal. Seguem os valores de energia do retículo cristalino de alguns fluoreto:
Seguem valores de energia do retículo cristalino de alguns sais de potássio:
Compare os valores e explique as diferenças nos dois grupos.
Passo 1
Fala aí! Belezinha? Vamos resolver essa questão juntos!!
O enunciado nos fornece os valores de energia do retículo cristalino de alguns fluoretos e de alguns sais de potássio, e ele quer que a gente compare e explique as difereças nos valores desses dois grupos.
Pra começar bem precisamos dar uma olhada na fórmula da energia do retículo cristalino, ok?
Tirando as constantes (, , , ) e o fator de repulsão (), vemos que dois fatores regem o módulo da energia liberada na formação dos sólidos iônicos: a carga dos íons e a distância entre eles .
Quanto maior o valor das cargas, mais energia é liberada pela formação do sólido iônico. Quanto maior a distância entre o cátion e o ânion, menos energia é liberada pela formação do sólido.
E quanto mais energia é liberada, mais estável é o sólido, maior a tendência dele se formar e mais intimamente os íons estão ligados na estrutura sólida, beleza?
Passo 2
Bom, acabamos de ver então que a carga e a distância dos raios influenciam na quantidade de energia , certo? Sendo o valor do raio inversamente proporcional e o valor da carga diretamente proporcional!
Com essa informação, partiu analisar os valores das tabelas fornecidas, ok?
Na primeira tabela, temos o ânion fluoreto () em comum e os cátions são, respectivamente, , e .
Quem tem carga maior atrai mais o ânion gerando uma ligação iônica mais forte. Por isso a ligação do fluoreto com o cátion de alumínio é mais forte que a ligação com o cátion de magnésio, que é mais forte que a ligação com o cátion do sódio, beleza?
Agora vamos analisar os raios dessa galera aí! Raios maiores geram maiores valores de , diminuindo assim a energia do retículo cristalino.
Se a ordem de maior raio, respeita o sentido da setinha vermelha na tabela periódica abaixo:
Observando as posições de cada um deles, vemos que o terá o menor raio iônico, seguido pelo e depois pelo .
Então nós vimos que aqui, o raio iônico dos cátion e suas cargas levam às diferenças de valores de observadas na primeira tabela.
Passo 3
Olhando para a segunda tabela, todos os ânions tem a mesma carga (-1).
Por isso o fator determinante, neste caso, é o raio iônico! Vamos olhar para a tabela periódica novamente:
Vemos então que o raio iônico vai se comportar da seguinte forma:
Como as ligações iônicas são de origem eletrostática, quanto maior a distância entre os íons, menor a força da ligação.
Por isso os ânions menores geram ligações iônicas mais fortes e consequentemente maior liberação de energia na formação do sólido iônico.
Passo 4
Comparando as duas tabelas, vemos que na primeira, temos a ação tando da diferença de carga, aumentando a energia, como da diferença dos raios iônicos, diminuindo a energia... Enquanto que no segundo caso, temos apenas a diferença de raios diminuindo a energia.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)