A energia de rede do CsF é -744 Kj mol^-1, enquanto a do BaO é -3029 kJ mol^-1. Explique essa grande diferença entre os valores da energia de rede.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a energia de rede do CsF é –744 kJ·mol⁻¹ e a do BaO é –3029 kJ·mol⁻¹. A matéria envolvida é energia de rede (ligações iônicas) e o que a gente precisa saber é como essa energia depende da carga dos íons e da distância entre eles.

Passo 2

Primeiro, o que é energia de rede?
É a energia que a gente precisa fornecer para separar completamente um mol de um sólido iônico em íons no gás. Quanto mais fortes forem as forças de atração entre os íons, mais negativa (maior em valor absoluto) será essa energia.

Passo 3

Para entender a força de atração entre íons, a gente recorre à lei de Coulomb (ou, de forma mais completa, à equação de Born–Landé). Simplificando, a energia de rede U propto z^+ , z^-r0, é proporcional a
onde
  • e são as cargas dos íons,
  • é a distância entre os centros dos íons no cristal (a soma dos raios iônicos).

Passo 4

Agora compara CsF x BaO:
  1. Cargas dos íons
    • CsF: , ⇒ produto
    • BaO: , ⇒ produto
  2. Distância interiônica (raios aproximados)
    • Cs : ~167 pm, F : ~133 pm ⇒ pm
    • Ba : ~135 pm, O : ~140 pm ⇒ pm
Como , em BaO temos produto de cargas 4× maior e distância ligeiramente menor do que em CsF. Isso faz a energia de rede do BaO muito maior (em valor absoluto).

Resposta

A grande diferença acontece porque em BaO os íons têm cargas duplas ( e ) e estão um pouco mais próximos, enquanto em CsF as cargas são simples ( e ) e mais distantes. Logo, a força de atração iônica em BaO é bem maior, gerando uma energia de rede de –3029 kJ·mol⁻¹, contra –744 kJ·mol⁻¹ do CsF.

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