O sulfeto de cálcio, CaS, tem a estrutura do cloreto de césio. Os raios iônicos do CaX2+ e do SX2− são 100pm e 184pm, respectivamente
Assinale a alternativa que mais se aproxima da densidade do sulfeto de cálcio.
Gabarito 1I.22
Como o sulfeto de cálcio possui a estrutura do cloreto de césio, podemos calcular a aresta usando que a esfera do vértice é tangente à esfera do centro do cubo. 2(rCaX2++rSX2−)=diagonaldocubo Sabemos a relação entre a diagonal do cubo e sua aresta a: 2(rCaX2++rSX2−)=a32(100+184)=a3a=328pm Para calcular a densidade, vamos tomar uma base de cálculo: Base de cálculo: 1 célula unitária Cálculo do volume: V=a3V=(328⋅10−10cm)3=3,5⋅10−23cm3Em uma estrutura do tipo cloreto de césio, o íon de maior raio, no caso o sulfeto, se encontra empacotado em uma estrutura cúbica primitiva, então podemos calcular o número de íons de sulfeto presente em uma célula unitária:
N=81⋅Nveˊrtice+21⋅Nface+1⋅NcentroN=81⋅(8)+21⋅(0)+1⋅(0)NSX2−=1ıˊonDica: Podemos tirar o número de cátions usando a neutralidade de carga, ou seja, o número de cargas positivas precisa ser igual ao número de cargas negativas dentro de 1 célula, então temos que: NCaX2+=NSX2−=1ıˊon Pensando de forma geral, temos 1 molécula de CaS: Cálculo do número de mols CaS : n=NavNn=6⋅1023mol−11n=1,7⋅10−24mol Cálculo da massa de CaS : m=n⋅Mm=(1,7⋅10−24mol)(72gmol−1)m=1,2⋅10−22g Cálculo da densidade: d=Vmd=3,5⋅10−23cm31,2⋅10−22g=3,4gcm−3