Esquematize o ciclo de Born-Haber e discuta as energias envolvidas na formação dos compostos iônicos abaixo:
Óxido de sódio
Passo 1
O enunciado pede o ciclo de Born–Haber para a formação de óxido de sódio, ou seja, de \text{Na}_2\text{O}(s) a partir de seus elementos no estado‐padrão. Vamos usar o método de Hess para decompor a entalpia de formação em etapas bem conhecidas: sublimação, dissociação, ionização, afinidade eletrônica e formação da rede cristalina (energia reticular).
Passo 2
Primeiro obtém-se átomos gasosos a partir dos elementos:
Aqui \Delta H_{\text{sub}}>0 (endotérmico) é a entalpia de sublimação de 2 mol de Na, e D(\text{O}_2)>0 é a entalpia de dissociação de ½½ mol de \text{O}_2.
Passo 3
Em seguida fazemos a ionização do sódio e o ganho de elétrons pelo oxigênio:
As energias de ionização \mathrm{IE}_1 são positivas (endotérmicas). A primeira afinidade eletrônica \mathrm{EA}_1 é negativa (exotérmica), mas a segunda \mathrm{EA}_2 é positiva (mais difícil inserir o segundo elétron).
Passo 4
Por fim formamos a rede iônica, liberando a energia reticular:
Sublimação de Na e dissociação de \text{O}_2 são fortemente endotérmicas, pois exigem quebra de ligações sólidas e moleculares.
A ionização de Na exige energia para remover elétrons, daí ser endotérmica.
A primeira afinidade eletrônica do oxigênio é exotérmica (o átomo “gosta” de receber o 1º elétron), mas a segunda afinidade é endotérmica (o íon \text{O}^- já é negativo e resiste a ganhar outro elétron).
A energia reticular é a etapa mais exotérmica, compensando grande parte dos termos endotérmicos e garantindo que a formação de \text{Na}_2\text{O} seja globalmente exotérmica.