Baseado no dados fornecidos abaixo, calcule a entalpia reticular ( De<a H ret ^ ) do óxido de magnésio (MgO), e esboçe o ciclo de Born-Haber para este processo.
Entalpia de formação do MgO(s)=-602,0 kJ cdot mol^-1(Mg(s)+1 / 2 O2(g) MgO(s))
Entalpia de sublimação do Mg(s)=+148,0 kJ cdot mol^-1(Mg(s) Mg(g))
1^a Energia de Ionização do Mg(g)=+738,0 kJ cdot mol^-1(Mg(g) Mg^+(g))
2^a Energia de Ionização do Mg(g)=+1450,0 kJ^-1 mol^-1(Mg^+(g) Mg^2+(g))
Energia de dissociação do O2(g)=+499,0 kJ cdot mol^-1(O2(g) 2 O(g))
1^a Afinidade eletrônica do O(g)=-141 kJ cdot mol^-1(O(g) O(g)^-)
2^a Afinidade eletrônica do O(g)=+744 kJ^-1 mol^-1(O^-(g) O^2-(g))

Passo 1

O enunciado pede a entalpia reticular de MgO usando o ciclo de Born–Haber. Temos dados de formação de MgO(s), sublimação de Mg(s), dissociação de O2(g), primeiras e segundas energias de ionização de Mg, e primeiras e segundas afinidades eletrônicas de O. Vamos decompor o processo em etapas: atomização dos reagentes, formação dos íons gasosos e depois a formação do retículo.

Passo 2

Atomização de magnésio e oxigênio:
Mg(s) to Mg(g),
De<a H1 = +148,0 kJ/mol
tfrac12,O2(g) to O(g),
De<a H2 = tfrac12 times 499,0 = +249,5 kJ/mol

Passo 3

Formação dos cátions de magnésio em fase gasosa:
Mg(g) to Mg^+(g) + e^-,
De<a HIE1 = +738,0 kJ/mol
Mg^+(g) to Mg^2+(g) + e^-,
De<a HIE2 = +1450,0 kJ/mol

Passo 4

Formação do ânion óxido em fase gasosa:
O(g) + e^- to O^-(g),
De<a HEA1 = -141,0 kJ/mol
O^-(g) + e^- to O^2-(g),
De<a HEA2 = +744,0 kJ/mol

Passo 5

Somando as energias para obter Mg^2+(g) + O^2-(g):
De<a Hion = 148,0 + 249,5 + (738,0+1450,0) + (-141,0+744,0)
De<a Hion = 148,0 + 249,5 + 2188,0 + 603,0 = 3188,5 kJ/mol

Passo 6

No ciclo de Born–Haber vale
De<a Hfl[MgO(s)r] = De<a Hion + De<a Hlatt
como De<a Hf = -602,0,kJ/mol, isolamos
De<a Hlatt = De<a Hf - De<a Hion

Passo 7

Calculando a entalpia reticular:
De<a Hlatt = -602,0 - 3188,5 = -3790,5 kJ/mol
Arredondando,
De<a Hlattapprox -3791 kJ/mol

Resposta

A entalpia reticular de MgO é aproximadamente
De<a Hlatt = -3791 kJ/mol
O ciclo de Born–Haber pode ser esboçado assim:
ccc Mg(s) + tfrac12O2(g) &xrightarrowDe<a Hf=-602,0& MgO(s)[6pt] ldownarrow,148,0& &luparrow,De<a Hlatt[6pt] Mg(g) + tfrac12O2(g) &xrightarrow+249,5& Mg(g) + O(g)[6pt] ldownarrow,+!2188,0&&luparrow[6pt] Mg^2+(g) + O(g) &xrightarrow+603,0& Mg^2+(g) + O^2-(g) ]

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