Flashcard FC785763
Como a energia de rede de um sólido iônico depende das cargas dos íons e de seus raios?
Química
Instituto AOCP · 2025
Como a energia de rede de um sólido iônico depende das cargas dos íons e de seus raios?
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Resposta
A energia de rede aumenta com o produto das cargas iônicas e com a diminuição da distância inter-iónica, obedecendo aproximadamente \(U\propto\frac{Z^+Z^-}{r_0}\).Explicação:
O termo \(Z^+Z^-\) mostra que cargas maiores aumentam a atração eletrostática, e \(r_0\) representa a distância entre centros iônicos, quanto menor, maior a energia de rede, essa relação é a base para prever estabilidade e pontos de fusão de sólidos iônicos.
Exemplo:
Compare Al2O3 com NaCl.
Produtos de carga: \(Z^+Z^-(\text{Al}_2\text{O}_3)=3\cdot2=6\), \(Z^+Z^-(\text{NaCl})=1\cdot1=1\).
Estimando \(r_0\) como soma de raios iônicos, por exemplo \(r_{Al^{3+}}\approx0{.}054\ \text{nm},\ r_{O^{2-}}\approx0{.}140\ \text{nm}\Rightarrow r_0\approx0{.}194\ \text{nm}\), e \(r_{Na^+}\approx0{.}102\ \text{nm},\ r_{Cl^-}\approx0{.}181\ \text{nm}\Rightarrow r_0\approx0{.}283\ \text{nm}\).
Logo, aproximando: \( \dfrac{U_{Al_2O_3}}{U_{NaCl}}\approx\dfrac{6/0{.}194}{1/0{.}283}=6\cdot\dfrac{0{.}283}{0{.}194}\approx8{.}8\).
Portanto, Al2O3 tem energia de rede muito maior que NaCl, devido ao maior produto de cargas e à menor distância inter-íon.
Veja como foi cobrado:
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