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 -1.934 \mathrm{KJ} \mathrm{mol}^{-1}.

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 -1{,}934\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}.
Informações relevantes fornecidas (peguei estes números da imagem):
  • \Delta H_{\text{sub}} = +107\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}
  • \tfrac{1}{2}\Delta H_{\text{diss}} = +158\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} (metade da energia de dissociação de \mathrm{F_2})
  • \text{IE} = \Delta H_{\text{IE}} = +494\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} (energia de ionização de Na)
  • \Delta H_{\text{AE}} = -328\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} (afinidade eletrônica do F, valor negativo pois libera energia)
  • \Delta H_f^\circ = -576\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} (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 ( \Delta H_L), que não é diretamente mensurável. As etapas típicas para formar \mathrm{NaF(s)} a partir de Na(s) e \tfrac{1}{2}\mathrm{F_2(g)} são:
  • Sublimação do Na(s) para Na(g): \Delta H_{\text{sub}}>0.
  • Dissociação de \tfrac{1}{2}\mathrm{F_2} para obter F(g): \tfrac{1}{2}\Delta H_{\text{diss}}>0.
  • Ionização de Na(g) para \mathrm{Na^+(g)} + e^-: \Delta H_{\text{IE}}>0.
  • Afixação do elétron ao F(g) (afinidade eletrônica): \mathrm{F(g)} + e^- \rightarrow \mathrm{F^-(g)}, com \Delta H_{\text{AE}}<0 (libera energia).
  • Formação do sólido iônico a partir dos íons gasosos (energia de rede): \mathrm{Na^+(g)} + \mathrm{F^-(g)} \rightarrow \mathrm{NaF(s)} com \Delta H_L (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:
\Delta H_f^\circ = \Delta H_{\text{sub}} + \tfrac{1}{2}\Delta H_{\text{diss}} + \Delta H_{\text{IE}} + \Delta H_{\text{AE}} + \Delta H_L.
Reorganizando para obter a energia de rede:
\Delta H_L = \Delta H_f^\circ - \Big(\Delta H_{\text{sub}} + \tfrac{1}{2}\Delta H_{\text{diss}} + \Delta H_{\text{IE}} + \Delta H_{\text{AE}}\Big).

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):
S = \Delta H_{\text{sub}} + \tfrac{1}{2}\Delta H_{\text{diss}} + \Delta H_{\text{IE}} + \Delta H_{\text{AE}}.
Substituindo:
S = 107 + 158 + 494 - 328\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}.
Faço a adição/subtração passo a passo:
107 + 158 = 265,
265 + 494 = 759,
759 - 328 = 431.
Logo
S = 431\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}.
Agora uso a equação reorganizada para obter \Delta H_L:
\Delta H_L = \Delta H_f^\circ - S.
Substituindo \Delta H_f^\circ = -576\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} e S = 431\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}:
\Delta H_L = -576 - 431 = -1007\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}.

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 \Delta H_L = -1007\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}.
  • A Afirmativa (2) afirma que a energia de rede é -1{,}934\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}. Esse valor difere enormemente de -1007\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}} (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

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