PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 57 do ITA 2022
Texto-base das questões 56 a 70 · 1ª fase
Constantes
Constante de Avogadro (\text{N}_{\text{A}}) = 6,02 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}
Constante de Faraday (\text{F}) = 9,65 \times 10^4\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1} = 9,65 \times 10^4\text{ A}\cdot\text{s}\cdot\text{mol}^{-1} = 9,65 \times 10^4\text{ J}\cdot\text{V}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Carga elementar = 1,60 \times 10^{-19}\text{ C}
Constante dos gases (\text{R}) = 8,21 \times 10^{-2}\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 8,31\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 1,98\text{ cal}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Constante de Planck (\text{h}) = 6,63 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 \times 10^8\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}
Número de Euler (\text{e}) = 2,72
Definições
Pressão: 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1,01325 \times 10^5\text{ N}\cdot\text{m}^{-2} = 1,01325\text{ bar}
Energia: 1\text{ J} = 1\text{ N}\cdot\text{m} = 1\text{ kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-2} = 6,24 \times 10^{18}\text{ eV}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 1\text{ atm}
Condições ambientes: 25\ ^\circ\text{C} e 1\text{ atm}
Condições padrão: 1\text{ bar}; concentração das soluções = 1\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(\text{s}) = sólido. (\ell) = líquido. (\text{g}) = gás. (\text{aq}) = aquoso. (\text{conc}) = concentrado. (\text{ua}) = unidades arbitrárias.
\text{u.m.a.} = unidade de massa atômica. [\text{X}] = concentração da espécie química \text{X} em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}
\ln\text{X} = 2,3\log\text{X}
\text{EPH} = eletrodo padrão de hidrogênio
Massas Molares
| Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}) | Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}) |
|---|---|---|---|---|---|
| \ce{H} | 1 | 1,01 | \ce{Cl} | 17 | 35,45 |
| \ce{B} | 5 | 10,81 | \ce{K} | 19 | 39,10 |
| \ce{C} | 6 | 12,01 | \ce{Ca} | 20 | 40,08 |
| \ce{N} | 7 | 14,01 | \ce{Mn} | 25 | 54,94 |
| \ce{O} | 8 | 16,00 | \ce{Br} | 35 | 79,90 |
| \ce{F} | 9 | 19,00 | \ce{Ag} | 47 | 107,87 |
| \ce{Na} | 11 | 22,99 | \ce{I} | 53 | 126,90 |
| \ce{Mg} | 12 | 24,30 | \ce{Hg} | 80 | 200,59 |
| \ce{P} | 15 | 30,97 | \ce{Pb} | 82 | 207,19 |
| \ce{S} | 16 | 32,06 | \ce{Pa} | 91 | 231,04 |
Sobre a energia reticular, assinale a alternativa ERRADA.
- AA energia reticular é a energia envolvida na formação do sólido cristalino quando o cristal sólido se forma a partir de íons separados no estado gasoso.
- BO ciclo de Born-Haber é um método usado para determinação do valor da energia reticular.
- CA energia reticular é função das cargas dos íons e da distância entre eles.
- DUm sólido que sofre mudança de estrutura cristalina mantém constante sua energia reticular.
- EA energia reticular representa a soma entre as forças de atração e repulsão eletrostática.
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Resolução comentada
A questão pede a alternativa errada sobre energia reticular, que é a energia associada à formação de 1 mol de sólido iônico a partir de seus íons gasosos isolados. Vamos conferir cada afirmação.
- (A) Correta. É exatamente a definição: \ce{M+(g) + X-(g) -> MX(s)}.
- (B) Correta. A energia reticular não é medida diretamente. O ciclo de Born-Haber a calcula pela lei de Hess, usando entalpia de formação, sublimação, ionização, dissociação e afinidade eletrônica.
- (C) Correta. Pela lei de Coulomb, a energia depende de \dfrac{q_1 q_2}{d}, ou seja, do produto das cargas e da distância entre os íons.
- (D) Errada. A energia reticular depende de como os íons estão arranjados (tipo de rede, número de coordenação, constante de Madelung, distâncias). Se o sólido muda de estrutura cristalina, o arranjo muda, e a energia reticular também muda. Ela não permanece constante.
- (E) Correta. A energia total da rede é o balanço entre as atrações cátion-ânion e as repulsões entre íons de mesma carga (e a repulsão de curto alcance entre as nuvens eletrônicas), como no modelo de Born-Landé.
Portanto, a afirmação falsa é a que diz que a energia reticular se mantém com a mudança de estrutura cristalina.
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AÉ a definição correta de energia reticular: formação do sólido a partir de íons gasosos.
- BCorreta: o ciclo de Born-Haber determina a energia reticular indiretamente pela lei de Hess.
- CCorreta: pela lei de Coulomb, depende das cargas e da distância entre os íons.
- ECorreta: a energia da rede resulta do balanço entre atrações e repulsões eletrostáticas.
Assuntos: energia reticular, ciclo de Born-Haber, ligação iônica.
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Fonte: ITA 2022 · 1ª fase. Prova oficial ↗