Questão 02(1.0 pontos): Preveja qual dos seguintes conjuntos de íons deveria ter maior energia de rede em um sólido.
Justifique a sua resposta.
(a) \mathrm{BaF}_{2}; (b) \mathrm{BaCl}_{2}; (c) \mathrm{BaBr}_{2}

Passo 1

O enunciado pede para comparar a energia de rede de três sólidos iônicos: \mathrm{BaF}_2, \mathrm{BaCl}_2 e \mathrm{BaBr}_2. O conteúdo aqui é a energia de rede de compostos iônicos, que depende das cargas dos íons e da distância entre eles.

Passo 2

A energia de rede pode ser entendida qualitativamente a partir da lei de Coulomb adaptada ao cristal iônico. Em primeira aproximação, temos
U \propto \frac{z_+\,z_-}{r_+ + r_-}\,,
onde
\,z_+ é a carga do cátion,
\,z_- é a carga do ânion,
\,r_+ e \,r_- são os raios iônicos.

Passo 3

Como todos os compostos têm o mesmo cátion \mathrm{Ba}^{2+} (ou seja, z_+=+2) e ânions monoiônicos ( z_-=-1), o produto z_+z_- é igual para os três. Logo, o que manda na comparação é o tamanho do ânion:
r_{\mathrm{F}^-}<r_{\mathrm{Cl}^-}<r_{\mathrm{Br}^-}.
Quanto menor for r_- + r_+, maior será U. Como \mathrm{F}^- é o menor ânion, \mathrm{BaF}_2 terá a menor distância íon–íon e, portanto, a maior energia de rede.

Resposta

(a) \mathrm{BaF}_2

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