As estabilidades dos compostos iônicos resultam das atrações eletrostáticas entre um íon e os outros circundantes de carga oposta. A formação de um composto iônico pode ser descrita em etapas bem definidas previstas num ciclo termoquímico (Ciclo de Born-Haber). Liste os passos individuais usados na construção de um ciclo de Born-Haber para a formação de \mathrm{LiCl}(\mathrm{s}) a partir dos elementos \mathrm{Li}(\mathrm{s}) e \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g}). Qual(is) desses passos você esperaria ser exotérmico(s)?

Passo 1

O objetivo é montar o ciclo de Born–Haber para a formação de \mathrm{LiCl}(s) a partir de \mathrm{Li}(s) e \mathrm{Cl}_{2}(g). Vamos dividir o processo em etapas elementares: sublimação, ionização, dissociação, afinidade eletrônica e formação da rede iônica (energia reticular). Em cada passo indicaremos se o processo é endotérmico ou exotérmico.

Passo 2

Sublimação de \mathrm{Li}:
\mathrm{Li}(s)\;\longrightarrow\;\mathrm{Li}(g)
Esta etapa exige energia para romper as interações no sólido metálico. \Delta H_{\text{sub}}>0 (endotérmico).

Passo 3

Primeira energia de ionização do lítio:
\mathrm{Li}(g)\;\longrightarrow\;\mathrm{Li}^{+}(g)+e^{-}
É preciso fornecer energia para remover um elétron. \Delta H_{\text{IE}}>0 (endotérmico).

Passo 4

Dissociação do cloro molecular (para obter um átomo de cloro):
\tfrac12\,\mathrm{Cl}_{2}(g)\;\longrightarrow\;\mathrm{Cl}(g)
Ruptura da ligação Cl–Cl, também requer energia. \Delta H_{\text{diss}}>0 (endotérmico).

Passo 5

Afinidade eletrônica do cloro:
\mathrm{Cl}(g)+e^{-}\;\longrightarrow\;\mathrm{Cl}^{-}(g)
Libera energia quando o átomo neutro ganha um elétron. \Delta H_{\text{EA}}<0 (exotérmico).

Passo 6

Formação da rede iônica (energia reticular):
\mathrm{Li}^{+}(g)+\mathrm{Cl}^{-}(g)\;\longrightarrow\;\mathrm{LiCl}(s)
Grande liberação de energia ao formar o cristal iônico. \Delta H_{\text{lattice}}<0 (exotérmico).

Resposta

As etapas que são exotérmicas são:
– afinidade eletrônica do cloro \Delta H_{\text{EA}}<0;
– formação da rede iônica, ou energia reticular \Delta H_{\text{lattice}}<0.

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