Considere os dados termodinâmicos:

  • Entalpia de rede do cloreto de potássio, −690 kJ ⋅ mol−1\pu{-690 kJ.mol-1}

  • Entalpia de ionização do potássio, 419 kJ ⋅ mol−1\pu{419 kJ.mol-1}

  • Entalpia de ganho eletrônico do cloro, −349 kJ ⋅ mol−1\pu{-349 kJ.mol-1}

  • Entalpia de dissociação do ClX2\ce{Cl2}, 242 kJ ⋅ mol−1\pu{242 kJ.mol-1}

  • Entalpia de sublimação do potássio, 90 kJ ⋅ mol−1\pu{90 kJ.mol-1}

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia de formação do cloreto de potássio.

Gabarito
Gabarito

A entalpia de formação do KCl(s)\ce{KCl(s)} pode ser obtida por um ciclo de Born-Haber. Para isso, escrevem-se os processos fornecidos no enunciado como equações químicas e, em seguida, combina-se essas equações pela lei de Hess para obter a reação de formação do sal.

Etapa 1.Escreva os processos descritos no enunciado como equações químicas.

K(s)→K(g)ΔHsub∘=+90 kJmolClX2(g)→2 Cl(g)ΔHL∘=+242 kJmolK(g)→KX+(g)+eX−ΔHion∘=+419 kJmolCl(g)+eX−→ClX−(g)ΔHge∘=−349 kJmolKX+(g)+ClX−(g)→KCl(s)ΔHrede∘=−690 kJmol \begin{aligned} \ce{ K(s) &-> K(g) } && \Delta H_\mathrm{sub}^\circ = \pu{+90 kJ//mol} \\ \ce{ Cl2(g) &-> 2 Cl(g) } && \Delta H_\mathrm{L}^\circ = \pu{+242 kJ//mol} \\ \ce{ K(g) &-> K^+(g) + e^- } && \Delta H_\mathrm{ion}^\circ = \pu{+419 kJ//mol} \\ \ce{ Cl(g) + e^- &-> Cl^-(g) } && \Delta H_\mathrm{ge}^\circ = \pu{-349 kJ//mol} \\ \ce{ K^+(g) + Cl^-(g) &-> KCl(s) } && \Delta H_\mathrm{rede}^\circ = \pu{-690 kJ//mol} \end{aligned}

Etapa 2.Escreva a reação de interesse como uma composição das reações fornecidas.

A reação de interesse é K(s)+12 ClX2(g)→KCl(s) \ce{ K(s) + 1/2 Cl2(g) -> KCl(s) } Ela pode ser escrita como K(s)→K(g)12 ClX2(g)→Cl(g)K(g)→KX+(g)+eX−Cl(g)+eX−→ClX−(g)KX+(g)+ClX−(g)→KCl(s)K(s)+12 ClX2(g)→KCl(s) \begin{aligned} \ce{ K(s) &-> K(g) } \\ \ce{ 1/2 Cl2(g) &-> Cl(g) } \\ \ce{ K(g) &-> K^+(g) + e^- } \\ \ce{ Cl(g) + e^- &-> Cl^-(g) } \\ \ce{ K^+(g) + Cl^-(g) &-> KCl(s) } \\[1ex] \hline \\[-2ex] \ce{ K(s) + 1/2 Cl2(g) &-> KCl(s) } \end{aligned}

Etapa 3.Calcule a entalpia de reação.

ΔHf∘={(90)+12(242)+(419)+(−349)+(−690)} kJmol=−409 kJ ⋅ mol−1 \Delta H^\circ_\mathrm{f} = \Big\{ (\pu{90}) + \dfrac{1}{2}(\pu{242}) + (\pu{419}) + (\pu{-349}) + (\pu{-690}) \Big\}\,\pu{kJ//mol} = \boxed{ \pu{-409 kJ.mol-1} }