O sal de cozinha é um composto iônico resultante da combinaç...

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Q318461 Química
O sal de cozinha é um composto iônico resultante da combinação de um metal (sódio), e um não metal (cloro). As entalpias responsáveis pela formação do NaCL e a não formação do NaCL2 são:

Alternativas

Gabarito comentado

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A alternativa correta é a B.

Vamos entender por que essa é a escolha correta e analisar cada uma das alternativas.

1. Tema Central: A questão aborda a formação do composto iônico NaCl a partir do sódio (Na) e do cloro (Cl). A formação de compostos iônicos envolve a transferência de elétrons, onde o sódio doa um elétron para o cloro, formando íons Na⁺ e Cl⁻ que se atraem para formar o NaCl. A questão também menciona a impossibilidade da formação de NaCl2, que é energeticamente desfavorável.

2. Resumo Teórico: Para a formação do NaCl, são essenciais dois processos:

  • Energia de Ionização do Sódio: É a energia necessária para remover um elétron do sódio, transformando-o em um cátion (Na⁺).
  • Energia de Rede: É a energia liberada quando íons se atraem para formar o composto iônico sólido. Este processo é crucial para compensar a energia necessária na ionização e estabilizar o composto.

Justificativa para a Alternativa B: A alternativa B menciona a energia de ionização do sódio e a energia de rede. Estes são realmente os processos chave para a formação do NaCl. A remoção de um elétron do sódio (energia de ionização) seguida pela formação do composto iônico sólido (energia de rede) são fundamentais. A energia de rede ajuda a liberar energia suficiente para compensar a energia necessária para ionizar o sódio.

Análise das Alternativas Incorretas:

  • A - Energia de sublimação do sódio e energia de rede: A energia de sublimação refere-se à transformação do sódio sólido em gás, o que não está diretamente relacionado à formação do composto iônico.
  • C - Energia de dissociação do cloro e energia de rede: A energia de dissociação do cloro é necessária para quebrar a molécula de Cl2 em átomos separados, mas não é suficiente para explicar a formação do NaCl sem a ionização do sódio.
  • D - Energia de ionização do sódio e afinidade eletrônica do cloro: Apesar de a afinidade eletrônica do cloro ser importante na captação do elétron, a formação de NaCl como um sólido está mais relacionada à energia de rede do composto.

Portanto, a alternativa B é a mais adequada para explicar a formação do NaCl.

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Comentários

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Quando se fala em entalpia, obrigatoriamente se envolve energia (isso exclui a alternativa d). A energia de ionização do Na permite a retirada de 1 elétron da camada de valencia, não podendo acomodar 2 atomos de cloro.

LETRA D - CORRETA

 

As etapas indicadas no ciclo de Born-Haber para o NaCl são as seguintes:

Reação heterogênea de formação do sal a partir das substâncias simples.
Na (s) + ½ Cl2 (g) → NaCl (s) (ΔHof = -411,1 kJ/mol).

Vaporização (sublimação) do sódio metálico, que é sólido à temperatura ambiente.
Na (s) → Na (g) (ΔHosub = +107,8 kJ/mol).

Dissociação (quebra homogênea) da molécula diatômica de Cl2, gerando átomos de cloro.
Cl-Cl (g) → 2 Cl (g) (Edis = +121 kJ/mol). Então, 1/2 Edis = 119,9 kj/mol.

Ionização do sódio em fase gasosa
Na (g) → Na+ (g) + 1e (ΔHPI = +495,4 kJ/mol).

Formação de Cl- em fase gasosa. Afinidade eletrônica é a energia liberada pela adição de um elétron a um átomo no estado gasoso.
Cl (g) + 1e → Cl- (g) (ΔHAE = -348,8 kJ/mol).

Formação dos pares iônicos em fase gasosa [Na+Cl-], em virtude da atração eletrostática. O balanceamento entre a atração e a repulsão eletrostática provoca o estabelecimento de uma distância interiônica de equilíbrio, tornando o sistema mais estável que os íons isolados. Esses pares estão na forma gasosa, mas, sob a atração eletrostática que é exercida sobre todos os íons, o conjunto de pares vai aumentando. Dessa forma, começa a ocorrer a reunião e a superposição dos pares, até que seja formado um único grupo que constituirá um sólido cristalino macroscópico, tridimensional, de geometria definida e estável. A estabilidade é atingida devido ao abaixamento da energia do sistema ligado, provocado pela liberação de energia: a energia reticular (ΔEret). Assim, ΔEret pode ser considerada uma medida da energia (ou força) da ligação iônica. Logo, quanto menor o valor de ΔEret, maior é a energia liberada nesta etapa - mais estável é o retículo cristalino. No caso do NaCl, usando a Lei de Hess, temos ΔEret = -785,4 kj/mol. A formação de outros compostos iônicos ocorre de maneira análoga àquela proposta para o NaCl, respeitando, é claro, as peculiaridades de cada ciclo e a estequimetria dos sais.

O GABARITO é a letra B e não D!

Todo problema dessa questão é a afirmação de que não se forma NaCl2, então neste caso devemos avaliar quais as energia s entalpias que seriam diferentes no ciclo de HaberBohr para as 2 susbtâncias. Entendi assim:

letra A=errada=quando afirma que a energia de sublimação do sódio (energia liberada da passagem do sólido para o gasoso) uma vez que vai formar Átomos gasoso independente de ser para posterior formação de NaCl ou NaCl2, ela será a mesma.

letra b= correta= unica que não permite formar NaCl2 é energia de ionização uma vez que seria a segunda energia de ionização do sódio para formar NaCl2 e consequentemente a energia de rede iria mudar. logo letra B é a resposta correta

letra C=errada= a energia de dissociação do Cl2 permite que seja formado Cl-, será a mesma, tanto para formar o NaCl ou NaCl2.

letra D=errada= pelo mesmo motivo que a anterior a energia de afinidade eletronica do cloro será a mesma independente do composto a ser formado, uma vez que receberá 1 elétron

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