Questão 7

IME 2019

Química

(IME - 2019/2020 - 1ª FASE)

Uma medida quantitativa da estabilidade de um composto sólido iônico é a sua energia de rede, definida como a energia requerida para decompor completamente 1 mol desse composto nos seus íons em fase gasosa. Considere os seguintes dados:

I. a entalpia padrão de formação do CaCl₂ é $-790 ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ ;

II. a primeira energia de ionização do átomo de cálcio é $590 ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ ;

III. a segunda energia de ionização do átomo de cálcio é $1146 ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ ;

IV. a vaporização de um mol de Ca(s) consome $190 ext{ kJ}$ ;

V. a energia de ligação do Cl₂ é $242 ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ ;

VI. a afinidade eletrônica do Cl é $-349 ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ .

Com base nessas informações, estima-se que a energia de rede do CaCl₂ , em $ext{ kJ} cdot ext{mol} ^{-1}$ , seja:

790

1029

2070

2260

2609

Gabarito:

2260

Resolução:

As equações são:

$Ca_{(s)} + Cl_{2(g)} ightarrow CaCl_{2(s)}$ , energia padrão de formação = $-790 kJcdot mol^{-1}$ (I)

$Ca_{(g)} ightarrow Ca^{+}_{(g)} + e^{-}$ , energia de ionização = $590 ext{ kJ}$ (II)

$Ca^{+}_{(g)} ightarrow Ca^{2+}_{(g)} + e^{-}$ , energia da segunda ionização = $1146 kJ$ (II)

$Ca_{(s)} ightarrow Ca_{(g)}$ , energia de vaporização = $190 ext{ kJ}$ (IV)

$Cl_{2(g)} ightarrow 2Cl_{(g)}$ , energia de ligação = $242kJ cdot mol^{-1}$

$Cl_{(g)} + e^{-} ightarrow Cl^{-}_{(g)}$ , afinidade eletrônica = $-349kJ$

Queremos chegar na seguinte equação:

$CaCl_{2(s)} ightarrow Ca^{2+}_{(g)}+2Cl^{-}_{(g)}$

Usando a lei de Hess, somaremos as equações II, III, IV e V com duas vezes a equação VI e subtrairemos a equação I.

II + III + IV + V + 2VI - I = 590 + 1146 + 190 + 242 + 2x(-349) - (-790) = 2260 kJ

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