(0,5) Coloque os seguintes óxidos metálicos em ordem crescente de estabilidade: NiO , \mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}, \mathrm{SiO}_{2}, \mathrm{CaO} e \mathrm{TlO}_{2}.

Passo 1

O enunciado pede para ordenar, em ordem crescente de estabilidade térmica, cinco óxidos metálicos: \mathrm{NiO}, \mathrm{Al_2O_3}, \mathrm{SiO_2}, \mathrm{CaO} e \mathrm{TlO_2}. Vamos usar como critério a energia padrão de formação (entalpia de formação \Delta H_f^\circ): quanto mais negativa for \Delta H_f^\circ, mais estável é o óxido em relação à decomposição em metal e \mathrm{O_2}.

Passo 2

Definimos a reação de formação de cada óxido a partir do metal e do oxigênio. Por exemplo, para \mathrm{NiO}:
\mathrm{Ni} + \tfrac12\,\mathrm{O_2} \longrightarrow \mathrm{NiO}
e associamos sua entalpia padrão \Delta H_f^\circ. Valores típicos aproximados:
\Delta H_f^\circ(\mathrm{NiO}) \approx -240\\ \mathrm{kJ/mol} \Delta H_f^\circ(\mathrm{CaO}) \approx -635\\ \mathrm{kJ/mol} \Delta H_f^\circ(\mathrm{SiO_2}) \approx -910\\ \mathrm{kJ/mol} \Delta H_f^\circ(\mathrm{Al_2O_3}) \approx -1675\\ \mathrm{kJ/mol} para
2\,\mathrm{Al} + \tfrac32\,\mathrm{O_2} \longrightarrow \mathrm{Al_2O_3}
e \mathrm{TlO_2} em estado +4 costuma ser instável (entalpia pouco negativa ou mesmo ligeiramente positiva, pois tende a se decompor ou reduzir).

Passo 3

Como a estabilidade aumenta com a negatividade de \Delta H_f^\circ, ordenamos os óxidos do menos negativo (menos estável) para o mais negativo (mais estável):
1. \mathrm{TlO_2} – instável, entalpia de formação pouco negativa ou positiva
2. \mathrm{NiO} \Delta H_f^\circ\approx -240\\ \mathrm{kJ/mol} 3. \mathrm{CaO} \Delta H_f^\circ\approx -635\\ \mathrm{kJ/mol} 4. \mathrm{SiO_2} \Delta H_f^\circ\approx -910\\ \mathrm{kJ/mol} 5. \mathrm{Al_2O_3} \Delta H_f^\circ\approx -1675\\ \mathrm{kJ/mol}

Resposta

\mathrm{TlO_2} < \mathrm{NiO} < \mathrm{CaO} < \mathrm{SiO_2} < \mathrm{Al_2O_3}

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