- Considere a formação do
a partir dos elementos. Dados: Energia de ionização do
; afinidade eletrônica do
; energia de sublimaçåo do
; dissociação do
; energia reticular do
. Monte o ciclo e calcule
.
Passo 1
O enunciado pede: calcular a entalpia padrão de formação de
a partir dos elementos (ou seja,
), montando o ciclo correspondente. Dados fornecidos (todos em
):
- Energia de ionização do sódio:
. - Afinidade eletrônica do cloro:
. - Energia de sublimação do sódio:
. - Energia de dissociação do
: . - Energia reticular do
: .
O objetivo final: calcular
de
usando esses valores.
Passo 2
Explicando a ideia do ciclo (de forma didática e passo a passo): usar a Lei de Hess — qualquer caminho entre os mesmos estados dá a mesma variação de entalpia. O ciclo Born–Haber passa pelos seguintes passos (todos por mol de
formado):
- Sublimação: transformar
em . - Dissociação do cloro: transformar
em . - Ionização do sódio:
. - Afinidade eletrônica do cloro:
. - Formação do sólido iônico (energia reticular):
.
A soma dessas variações dá a entalpia de formação
da reação a partir dos elementos.
Passo 3
Definir cada termo com clareza e como usá-lo (para você aplicar direto na prova):
- Sublimação do sódio: é o calor necessário para levar
a . Valor: (positivo, porque é endotérmico). - Dissociação do
: como o dado é para 1 mol de (formando 2 mol de Cl), para obter 1 mol de átomo (que é o que precisamos para 1 mol de NaCl) usamos metade desse valor:
- Energia de ionização do Na:
(positivo). - Afinidade eletrônica do Cl:
. Observação importante: o sinal negativo indica que a captura do elétron é exotérmica (libera energia); ao somar no ciclo, usa-se exatamente esse número com seu sinal. - Energia reticular:
(exotérmica na formação do sólido a partir dos íons gasosos).
Passo 4
Escrever a soma de todos os termos conforme o ciclo e justificar sinais:
Aqui cada termo tem o sinal já indicado nos dados: sublimação e dissociação são positivos;
é positivo;
é negativo (libera energia);
é negativo (liberação ao formar o retículo).
Passo 5
Calcular numericamente, mostrando todas as contas para você poder reproduzir sem calculadora básica:
Calcular a metade da dissociação:
Calcular a metade da dissociação:
Somando passo a passo:
Portanto o resultado é
.
Passo 6
Interpretação curta e dica de prova: o valor negativo significa que a formação do sal a partir dos elementos é exotérmica. Na hora da prova, cheque sempre o sinal da afinidade eletrônica (muitos enunciados dão como número negativo; usar sinal errado é erro comum) e lembre-se de dividir a dissociação de
por 2 quando a reação usa meio mol de
.