05 Complete a seguinte tabela (todos os valores estão em quilojoules por mol).
Composto, MX
(a) NaCl
108
494
122
-349
787
?
(b) KBr
89
418
97
-325
?
-394
(c) RbF
?
402
79
-328
774
-558
Composto, MX |
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(a) NaCl | 108 | 494 | 122 | -349 | 787 | ? |
(b) KBr | 89 | 418 | 97 | -325 | ? | -394 |
(c) RbF | ? | 402 | 79 | -328 | 774 | -558 |
Passo 1
Então, o enunciado pede pra completar a tabela de energias (tudo em kJ·mol⁻¹) usando o Ciclo de Born–Haber. A matéria é Termoquímica de Sólidos Iônicos e a gente vai precisar de:
- Entalpia de sublimação (ΔH_sub = ΔH_f°(M(g)))
- Energia de ionização do metal (IE)
- Entalpia de formação do radical halogênio (ΔH_f°(X(g)))
- Afinidade eletrônica (EA = ΔH_ge)
- Energia reticular (U = ΔH_R)
- Entalpia padrão de formação do sal sólido (ΔH_f°(MX(s)))
Passo 2
A ideia central do Ciclo de Born–Haber é escrever a formação do sal sólido a partir dos elementos e somar todas as etapas:
- Sublimação do metal: M(s) → M(g) ΔH = ΔH_sub
- Ionização: M(g) → M⁺(g) + e⁻ ΔH = IE
- Atomização do halogênio: ½ X₂(g) → X(g) ΔH = ΔH_f°(X(g))
- Ganho de elétron: X(g) + e⁻ → X⁻(g) ΔH = EA (negativo se libera energia)
- Formação do retículo: M⁺(g) + X⁻(g) → MX(s) ΔH = U (negativo, energia reticular)
Somando tudo dá a entalpia de formação do sal:
Passo 3
(a) Para NaCl(s) falta ΔH_f°(NaCl). Já temos:
ΔH_sub (Na)=108, IE(Na)=494, ΔH_f°(Cl(g))=122, EA(Cl)=–349, U=–787
ΔH_sub (Na)=108, IE(Na)=494, ΔH_f°(Cl(g))=122, EA(Cl)=–349, U=–787
Então
Passo 4
(b) Para KBr falta U. Sabemos ΔH_f°(KBr)=–394 e o resto:
ΔH_sub=89, IE=418, ΔH_f°(Br(g))=97, EA(Br)=–325
ΔH_sub=89, IE=418, ΔH_f°(Br(g))=97, EA(Br)=–325
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Passo 5
© Para RbF falta ΔH_sub(Rb). Sabemos ΔH_f°(RbF)=–558, IE=402, ΔH_f°(F(g))=79, EA(F)=–328, U=–774. Então
Resposta
(a) ΔH_f°(NaCl) = –412 kJ·mol⁻¹
(b) U(KBr) = –673 kJ·mol⁻¹
© ΔH_sub(Rb) = 63 kJ·mol⁻¹
(b) U(KBr) = –673 kJ·mol⁻¹
© ΔH_sub(Rb) = 63 kJ·mol⁻¹