Considerando os compostos: óxido de bário, óxido de magnésio, fluoreto de lítio, fluoreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de césio. Coloque-os em ordem crescente de energia de rede. Justifique sua resposta!
Passo 1
O enunciado pede: colocar, em ordem crescente de energia de rede, os seguintes compostos: óxido de bário, óxido de magnésio, fluoreto de lítio, fluoreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de césio. \n
Informações dadas (lista dos compostos):
(óxido de bário),
(óxido de magnésio),
(fluoreto de lítio),
(fluoreto de potássio),
(cloreto de sódio),
(cloreto de césio). \n
A tarefa é ordenar esses seis compostos do que tem menor energia de rede para o que tem maior, justificando.
Informações dadas (lista dos compostos):
A tarefa é ordenar esses seis compostos do que tem menor energia de rede para o que tem maior, justificando.
Passo 2
Conceito de energia de rede (a aula rápida e necessária): \n
A energia de rede é a energia liberada quando os íons gasosos se combinam para formar o sólido iônico. Fisicamente ela está ligada à atração eletrostática entre cátions e ânions. Uma forma mais completa (Born–Landé) dá
A energia de rede é a energia liberada quando os íons gasosos se combinam para formar o sólido iônico. Fisicamente ela está ligada à atração eletrostática entre cátions e ânions. Uma forma mais completa (Born–Landé) dá
onde:
é a constante de Avogadro (número de partículas por mol),
é a constante de Madelung (depende da geometria cristalina),
e
são as valências dos íons (por exemplo
para
),
é a carga elementar,
é a permissividade do vácuo,
é a distância entre íons (aproximada pela soma dos raios iônicos) e
é o expoente de repulsão (constante). \n
Para comparar qualitativamente compostos distintos temos duas lições práticas e muito usadas na prova:
Para comparar qualitativamente compostos distintos temos duas lições práticas e muito usadas na prova:
- A energia de rede aumenta com o produto das cargas
. Íons com cargas maiores (ex.: e ) geram energias de rede muito maiores que íons monovalentes. \n - A energia de rede aumenta quando a distância entre íons
diminui — íons menores ficam mais próximos e atração é mais forte. \n
Portanto, para um comparativo rápido podemos usar a proporcionalidade
onde
será aproximado pela soma dos raios iônicos.
Passo 3
Escolha do método: \n
Vou usar a regra prática acima ( ) porque o enunciado pede só ordenação — não valores absolutos — e essa razão já capta corretamente os dois fatores principais (cargas e tamanhos). É o método mais direto que se aplica numa prova sem cálculo sofisticado. A influência da constante de Madelung e do termo repulsivo costuma ser secundária para o ranking entre sais simples como esses.
Vou usar a regra prática acima (
Passo 4
Definir raios iônicos aproximados que usarei (valores típicos de tabelas de raios iônicos, adotados aqui para comparação; todas as quantidades abaixo estão em
):
,
,
,
. \n
,
. \n
,
,
. \n
(Observação: escolhi raios para coordenação típica 6; não é preciso decorar os números, apenas entender as tendências: e
;
é muito pequeno em comparação com
.)
(Observação: escolhi raios para coordenação típica 6; não é preciso decorar os números, apenas entender as tendências:
Passo 5
Calcular distâncias aproximadas
(soma dos raios catião + anião) e a quantidade proporcional
para comparação. Mostro as contas passo a passo.
Para os sais monovalentes (
):
-
: . \n
-
: . \n
-
: . \n
-
: . \n
Note que entre os monovalentes a ordem por
(do menor para o maior) é:
, porque a soma dos raios cresce nessa ordem (distância maior → energia menor).
Para os óxidos (valências
porque
e
):
-
: . \n
-
: . \n
Comparando os grupos: claramente os óxidos (produto de cargas 4) têm
muito maiores que os halogenetos monovalentes porque o fator carga domina.
Passo 6
Montagem do ranking crescente (do menor para o maior) com base nos valores de
encontrados: \n
\n
Interpretação final e lembrete de prova: \n
Interpretação final e lembrete de prova: \n
- Primeiro vem o cloreto de césio (
) — íons grandes, distância interiônica grande → menor energia de rede. \n - Em seguida o cloreto de sódio (
), depois o fluoreto de potássio ( ) e o fluoreto de lítio ( ) — entre esses, o que tem íons menores (especialmente e ) tem energia de rede maior. \n - Por fim os óxidos: óxido de bário (
) e o óxido de magnésio ( ), sendo o que tem maior energia de rede porque é bem pequeno e o produto de cargas torna a atração muito forte. \n
Dica para a prova: identifique primeiro as valências (produtos de carga) — compostos com cargas maiores vencem quase sempre — e depois compare tamanhos iônicos (somatório dos raios).
Resposta
cloreto de césio\n
cloreto de sódio\n
fluoreto de potássio\n
fluoreto de lítio\n
óxido de bário\n
óxido de magnésio
cloreto de sódio\n
fluoreto de potássio\n
fluoreto de lítio\n
óxido de bário\n
óxido de magnésio