Energia de Rede e Eletronegatividade: Fundamentos da Química

Defina Energia de Rede e Seus Fatores Determinantes

(a) Energia de rede é a energia necessária para separar totalmente um mol de composto iônico sólido em seus íons gasosos.

(b) A magnitude da energia de rede de um composto iônico depende dos seguintes fatores:

• Magnitude das cargas dos dois íons.
• Raios iônicos dos íons.
• Arranjo dos íons na rede cristalina.

Variação da Energia de Rede com Carga e Tamanho Iônico

(a) Como a energia de rede de um sólido iônico varia com as cargas e os tamanhos dos íons?

(b) Resposta:

1. A energia de rede aumenta quando as cargas dos íons aumentam.
2. A energia de rede diminui quando os tamanhos dos íons aumentam.

Tendências da Energia de Rede: Exemplos Explicados

(a) MgO > MgCl₂

O MgO tem maior energia de rede porque as cargas dos íons (Mg²⁺ e O²⁻) são maiores do que em MgCl₂ (Mg²⁺ e Cl⁻). Além disso, o raio iônico do oxigênio (O²⁻) é menor que o do cloro (Cl⁻), contribuindo para uma maior atração eletrostática.

(b) NaCl > RbBr > CsBr

O NaCl tem maior energia de rede porque os íons envolvidos (Na⁺ e Cl⁻) possuem raios iônicos menores em comparação com os íons de RbBr (Rb⁺ e Br⁻) e CsBr (Cs⁺ e Br⁻). Quanto menores os raios iônicos, maior a proximidade entre as cargas e, consequentemente, maior a energia de rede.

(c) BaO > KF

O BaO tem maior energia de rede porque as cargas dos íons (Ba²⁺ e O²⁻) são maiores do que em KF (K⁺ e F⁻). Íons com cargas maiores resultam em forças de atração eletrostática mais intensas, levando a uma energia de rede superior.

O que é Eletronegatividade?

Eletronegatividade (também denominada de caráter ametálico) é uma propriedade periódica que mede a tendência relativa de um átomo em atrair elétrons para si em uma ligação covalente. Com sentido oposto à eletronegatividade, usa-se o termo eletropositividade.

Linus Pauling arbitrou para o flúor, o elemento mais eletronegativo, o valor 4,0, e concluiu que o menos eletronegativo é o frâncio (0,7).

Identificando Ligações Covalentes Polares

Quais das seguintes ligações covalentes são polares: (a) P ─ O; (b) S ─ F; (c) Br ─ Br; (d) O ─ Cl? Qual é o átomo mais eletronegativo em cada ligação polar?

Ligações entre dois átomos diferentes com eletronegatividades distintas sempre serão polares. No caso deste exercício, apenas a ligação (c) Br─Br é apolar, pois os átomos são idênticos e a diferença de eletronegatividade é zero.

As ligações polares e seus átomos mais eletronegativos são:

• (a) P─O: O oxigênio (O) é mais eletronegativo.
• (b) S─F: O flúor (F) é mais eletronegativo.
• (d) O─Cl: O oxigênio (O) é mais eletronegativo.

A ordem de eletronegatividade dos átomos relevantes é: F > O > N > Cl > Br > P > S.

Moléculas Polares e Apolares: Diferenças e Fatores

(a) Como uma molécula polar difere de uma apolar?

Uma molécula polar possui um momento de dipolo elétrico resultante diferente de zero, devido à distribuição assimétrica de cargas elétricas. Isso ocorre quando há ligações polares e a geometria molecular não permite que os momentos de dipolo se cancelem. Uma molécula apolar, por outro lado, tem um momento de dipolo resultante igual a zero, seja porque suas ligações são apolares ou porque a simetria molecular cancela os momentos de dipolo das ligações polares.

(b) Os átomos X e Y têm diferentes eletronegatividades. A molécula diatômica XY será necessariamente polar? Explique.

Sim, uma molécula diatômica XY, onde X e Y têm diferentes eletronegatividades, será necessariamente polar. A diferença de eletronegatividade irá polarizar a nuvem eletrônica da ligação XY, criando um momento de dipolo que não será cancelado, pois não há outros vetores de momento de dipolo para se opor a ele em uma molécula diatômica.

(c) Quais fatores afetam o tamanho do momento de dipolo de uma molécula diatômica?

Os fatores que afetam o tamanho do momento de dipolo de uma molécula diatômica são:

• A diferença de eletronegatividade entre os dois átomos.
• A distância internuclear (comprimento da ligação) entre os dois átomos.