Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

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epulsivas (sobretudo entre os elétrons externos) passarão a dominar de modo que o potencial coulômbico tenderá a aumentar. Ligações Iônicas em Compostos Sólidos Um dos fatores que afetam a formação de uma ligação iônica é o decréscimo de energia do sistema que ocorre quando as partículas iônicas (cátions e ânions) se ligam para formar o composto sólido. Para compreender melhor esse fator consideremos a formação da ligação iônica no cloreto de sódio sólido, NaCl(s), a partir de sódio sólido, Na(s), e cloro gasoso, Cl2(g), que são os estados-padrão para essas substâncias: Na(s) + ½ Cl2(g) NaCl(s). O processo global descrito pela equação química acima pode ser dividido em cinco etapas como segue: Etapa A – Sublimação de um mol de átomos de sódio: Na(s) Na(g) ΔH = + 108 kJ mol -1 (energia absorvida) Etapa B – Dissociação de ½ mol de moléculas de Cl2 em 1 mol de átomos de Cl: ½ Cl2(g) Cl(g) ΔH = +121,7 kJ mol -1 (energia absorvida) Etapa C – Ionização de 1 mol de átomos de Na para formar 1 mol de íons Na + : Na(g) Na + (g) + e ΔH = EI = + 495,8 kJ mol -1 (energia absorvida) Etapa D – Conversão de 1 mol de átomos de Cl em 1 mol de íons Cl - : Cl(g) + e Cl - (g) ΔH = AE = - 349 kJ mol -1 (energia liberada = afinidade eletrônica) Etapa E – Formação de 1 mol de NaCl(s) a partir de seus íons: Na + (g) + Cl - (g) NaCl(s) ΔH = -780 kJ mol -1 (energia liberada = energia reticular ou energia da rede cristalina do NaCls) Somando-se algebricamente as Equações (A) a (E) e os ΔH correspondentes obtemos: Na(s) + ½ Cl2(g) NaCl(s) ΔHglobal = - 403,5 kJ mol -1 , que correspondem à equação do processo global. A Fig. 45a representa graficamente o processo descrito para a formação do NaCl(s) a partir dos seus elementos no estado-padrão. O esquema mostrado nessa figura é conhecido como ciclo de Born-Haber (aplicação da lei de Hess). Nele podemos observar que a força motriz responsável pela formação do NaCl(s) a partir de seus elementos é alta energia reticular (alto valor negativo – etapa E) do cloreto de sódio. Como resultado, o NaCl(s) tem uma energia menor e uma estabilidade maior que os reagentes, Na(s) e Cl2(g), tornando a reação energeticamente favorável (Fig. 45b). 87
Fig. 45 – Ciclo de Born-Haber para a formação do NaCl(s). (a) Representação esquemática, (b) Diagrama das energias envolvidas no processo. 88
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