Qual deles, NaCl ou NaI , deveria ter o ponto de fusão mais alto? Explique seu raciocínio.
Passo 1
Beleza, o enunciado quer saber qual cristal iônico, NaCl ou NaI, tem ponto de fusão maior. O tema aqui é forças interiônicas em sólidos iônicos – mais especificamente, energia reticular e como ela se relaciona com o ponto de fusão. Para resolver a parada, a gente vai precisar entender duas coisas básicas:
- O que é energia reticular e por que ela influencia o ponto de fusão.
- Como o tamanho dos íons (raio iônico) mexe nessa energia reticular.
Passo 2
Teoria da energia reticular:
Quando você forma um cristal iônico, os cátions e ânions se atraem fortemente. A energia necessária pra separar esses íons na fase gasosa (ou seja, quebrar todo o cristal) é a energia reticular. Quanto maior essa energia, mais “grudados” ficam os íons e mais alta é a temperatura de fusão (você precisa de mais calor pra separar tudo).
Quando você forma um cristal iônico, os cátions e ânions se atraem fortemente. A energia necessária pra separar esses íons na fase gasosa (ou seja, quebrar todo o cristal) é a energia reticular. Quanto maior essa energia, mais “grudados” ficam os íons e mais alta é a temperatura de fusão (você precisa de mais calor pra separar tudo).
Matematicamente, de um jeito bem simplificado, a energia reticular
varia assim:
onde
• e
são as cargas dos íons (aqui +1 para Na
e -1 para Cl
ou I
),
• é a distância entre centros dos íons (que depende dos raios iônicos).
•
•
Passo 3
Raio iônico e distância interiônica:
– O ânion Cl tem raio menor (cerca de 181 pm) comparado com o ânion I
(cerca de 220 pm).
– Como Na é o mesmo raio nos dois sais (~102 pm), o raio maior do I
faz com que a distância Na–I seja maior que a distância Na–Cl.
– O ânion Cl
– Como Na
Passo 4
Relação entre
maior e energia reticular menor:
Se aumenta,
diminui e, portanto,
diminui. Menos energia reticular significa ligações iônicas “menos fortes” no cristal, logo menor ponto de fusão.
Se
Passo 5
Aplicando ao nosso caso:
– NaCl tem íons relativamente mais próximos, energia reticular maior.
– NaI tem íons mais distantes, energia reticular menor.
– NaCl tem íons relativamente mais próximos, energia reticular maior.
– NaI tem íons mais distantes, energia reticular menor.
Resposta
O NaCl deve ter ponto de fusão mais alto que o NaI.