As ligações químicas correspondem a união dos átomos para formar moléculas mais estáveis, as quais estão intrinsecamente relacionadas com as propriedades das substâncias. A respeito desse assunto, marque as afirmativas corretas.
Escolha uma ou mais:
□ Eletronegatividade é definida como a habilidade que um átomo tem em atrair para si os elétrons em uma situação de ligação química.
□ O valor de energia de rede para a formação de 1 mol do fluoreto de sódio (NaF), segundo o ciclo de Born-Haber é igual a
.
□ Eletronegatividade é definida como a habilidade que um átomo tem em atrair para si os elétrons em uma situação de ligação química.
□ O valor de energia de rede para a formação de 1 mol do fluoreto de sódio (NaF), segundo o ciclo de Born-Haber é igual a
Passo 1
O enunciado pede que sejam marcadas as afirmativas corretas entre duas opções. As afirmativas são:
- Afirmativa (1): Eletronegatividade é definida como a habilidade que um átomo tem em atrair para si os elétrons em uma situação de ligação química.
- Afirmativa (2): O valor de energia de rede para a formação de 1 mol do fluoreto de sódio (NaF), segundo o ciclo de Born–Haber, é igual a
.
Informações relevantes fornecidas (peguei estes números da imagem):
-
-
(metade da energia de dissociação de ) -
(energia de ionização de Na) -
(afinidade eletrônica do F, valor negativo pois libera energia) -
(entalpia padrão de formação do NaF sólido)
O que se precisa verificar:
- Se a definição de eletronegatividade dada está correta.
- Se o valor proposto para a energia de rede (lattice energy) confere com os dados do ciclo de Born–Haber mostrados na imagem.
Passo 2
Verificação e explicação didática da Afirmativa (1) — eletronegatividade.
O que é eletronegatividade? Explicando passo a passo, de modo direto e amigável:
- Em ligações químicas, dois átomos compartilham ou transferem elétrons. A eletronegatividade é uma medida (uma “tendência”) de quanto um átomo, quando ligado a outro, puxa os elétrons da ligação para mais perto de si.
- Em palavras simples: se um átomo é muito eletronegativo, ele atrai fortemente os elétrons da ligação; se é pouco eletronegativo, ele atrai fracamente.
- Essa definição corresponde exatamente à frase do enunciado: “habilidade que um átomo tem em atrair para si os elétrons em uma situação de ligação química.”
Portanto, a Afirmativa (1) está correta.
Passo 3
Explicação didática do ciclo de Born–Haber e da relação entre as grandezas usadas.
O ciclo de Born–Haber é uma forma de aplicar a primeira lei da termodinâmica (variações de entalpia) para decompor a formação de um composto iônico a partir dos elementos em etapas cujas entalpias são conhecidas, permitindo assim calcular a energia de rede (
), que não é diretamente mensurável. As etapas típicas para formar
a partir de Na(s) e
são:
- Sublimação do Na(s) para Na(g):
. - Dissociação de
para obter F(g): . - Ionização de Na(g) para
: . - Afixação do elétron ao F(g) (afinidade eletrônica):
, com (libera energia). - Formação do sólido iônico a partir dos íons gasosos (energia de rede):
com (normalmente muito negativo, pois é energia liberada ao formar a rede).
A relação de equilíbrio de entalpias do ciclo (energia de formação igual à soma das etapas) é:
Reorganizando para obter a energia de rede:
Passo 4
Aplicação numérica usando os valores extraídos da imagem (afirmando explicitamente que os valores foram pegos da imagem) e cálculo passo a passo.
Peguei os valores da imagem listados no Passo 1. Agora somo as contribuições das etapas (exceto a energia de rede):
Substituindo:
Faço a adição/subtração passo a passo:
Logo
Agora uso a equação reorganizada para obter
:
Substituindo
e
:
Passo 5
Interpretação do resultado e comparação com a Afirmativa (2).
- O cálculo pelo ciclo de Born–Haber com os valores mostrados na imagem conduz a
. - A Afirmativa (2) afirma que a energia de rede é
. Esse valor difere enormemente de (além de parecer ter um erro de ordem de magnitude ou sintaxe). Portanto a Afirmativa (2) é incorreta.
Resposta
Afirmativa (1): correta
Afirmativa (2): incorreta
Afirmativa (2): incorreta