Exercícios de Ligações Iônicas - Lista de Exercícios Resolvida

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.

Explique a diferença de condutividade elétrica observada entre o NaCl sólido, NaCl fundido e uma solução de NaCl em água.

Responda verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmações. Justifique sua resposta.

1. ( ) O elemento químico que possui configuração eletrônica 1s² 2s² 2p6 3s² 3p4 possui uma forte tendência para ganhar 1 elétron.
2. ( ) O elemento químico que possui a configuração eletrônica 1s² 2s¹ possui uma forte tendência para perder 1 elétron.
3. ( ) Para adquirir uma configuração eletrônica de gás nobre, o oxigênio () deve ganhar 2 elétrons e o sódio () ceder 1 elétron.
4. ( ) Para adquirir uma configuração eletrônica de gás nobre, o bromo () deve ganhar 3 elétrons e o magnésio () ceder 1 elétron.

Diga a fórmula empírica do composto iônico formado pelos seguintes pares de íons:

a) e

b) e

c) e

d) e

Um composto cúbico possui um átomo X em cada vértice e um átomo Y em cada face da célula elementar. Qual é sua fórmula empírica?

O que é a regra do octeto? Quantos elétrons um átomo de S (Z=16) deve ganhar para atingir um octeto em seu nível de valência? Se um átomo tem a configuração eletrônica 1s² 2s² 2p³, quando elétrons ele deve ganhar para atingir um octeto?

A figura abaixo mostra parte do ciclo de Born-Haber para a formação do a partir de seus constituintes. Sabendo que a seta menor indica um consumo de de energia e, a seta maior, a liberação de de energia, responda:

a) A que processo corresponde os valores de energia indicados pelas setas no ciclo? Escreva a equação química correspondente a essas duas transformações, indicando os estados físicos de reagentes e produtos.

b) Calcule a entalpia padrão de formação para o , utilizando os dados termoquímicos que forem necessários.

c) Os sólidos iônicos e formam o mesmo tipo de estrutura cristalina, logo eles tem o mesmo valor para a constante de Madelung. Em qual composto as interações entre os íons são mais fortes? Justifique.

Observe o gráfico abaixo com o perfil energético de uma ligação iônica em função da distância entre os íons.

Explique a relação das curvas verde, vermelha e azul com os valores de , o significado de e .

Calcular o valor experimental da energia do retículo do cloreto de cálcio, sabendo-se que a energia de sublimação do cálcio vale 121 kJ/mol, a energia de formação do sólido -795 kJ/mol e a energia de dissociação do cloro 242,8 kJ/mol. Energias de ionização do : = 589,5 kJ/mol, = 1145 kJ/mol. Afinidade eletrônica de : A = 348 kJ/mol.

Assumindo que o sal cristaliza com a estrutura tipo (rutílio), cuja constante de Madelung vale A = 2,408, calcular a energia de retículo teórica.

Considere o composto hipotético .

a) Calcule a sua energia de rede. Suponha a estrutura do e uma distância internuclear de m.

b) Faça o ciclo de Born-Haber para o indicando todas as etapas.

c) Calcule a entalpia padrão de formação para o , utilizando a resposta do item (a) e os dados termoquímicos que forem necessários.

1. Em uma solução em água, o solvente compete efetivamente com os íons brometo pela coordenação com os íons . O íon é a espécie predominante em solução. Entretanto, na presença de grande quantidade de íons brometo, a solução torna-se violeta escuro. Essa cor violeta é devida à presença de íons , que são tetraédricos. Esse processo é reversível, e assim, a solução torna-se novamente azul ao diluída com água. A mudança de cor violeta para azul por diluição era esperada? Explique seu raciocínio usando a Teoria de Campo Cristalino.
2. Níquel e platina são do mesmo grupo da tabela periódica, entretanto, os complexos e tem geometria, cores e propriedades magnéticas diferentes. Explique sucintamente essas observações através de argumentos TCC (Teoria do Campo Cristalino).

1. Qual a relação entre a energia de rede e a ligação iônica? Explique
2. Considere os dados sobre alguns sólidos iônicos e seus íons:

Sabendo-se que os íons têm arranjos semelhantes na rede cristalina, como você explica o fato da temperatura de fusão (ou entalpia de fusão):

1. do NaF(s) ser maior que do NaCl(s)? e
2. do BaO(s) ser muito maior que do KF(s)?