Considere os dados termodinâmicos:

  • Entalpia padrão de formação do LiI(s)\ce{LiI(s)}, 292 kJmol1\pu{-292 kJ.mol-1}

  • Entalpia de rede do iodeto de lítio, 753 kJmol1\pu{753 kJ.mol-1}

  • Entalpia de ionização do lítio, 520 kJmol1\pu{520 kJ.mol-1}

  • Entalpia de ganho eletrônico do iodo, 295 kJmol1\pu{-295 kJ.mol-1}

  • Entalpia de dissociação do IX2\ce{I2}, 151 kJmol1\pu{151 kJ.mol-1}

  • Entalpia de sublimação do IX2(s)\ce{I2(s)}, 62 kJmol1\pu{62 kJ.mol-1}

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia de sublimação do lítio.

Gabarito
Gabarito

A entalpia de sublimação do lítio pode ser obtida por um ciclo de Born-Haber. Para isso, escrevem-se os processos envolvidos na formação do LiI(s)\ce{LiI(s)} e, em seguida, combina-se essas equações pela lei de Hess para isolar a entalpia de sublimação.

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

Li(g)LiX+(g)+eXΔHion=+520 kJmolIX2(s)IX2(g)ΔHsub=+62 kJmolIX2(g)2I(g)ΔHL=+151 kJmolI(g)+eXIX(g)ΔHge=295 kJmolLi(s)+12IX2(s)LiI(s)ΔHf=292 kJmol \begin{aligned} \ce{ Li(g) &-> Li^+(g) + e^- } && \Delta H_\mathrm{ion}^\circ = \pu{+520 kJ//mol} \\ \ce{ I2(s) &-> I2(g) } && \Delta H_\mathrm{sub}^\circ = \pu{+62 kJ//mol} \\ \ce{ I2(g) &-> 2 I(g) } && \Delta H_\mathrm{L}^\circ = \pu{+151 kJ//mol} \\ \ce{ I(g) + e^- &-> I^-(g) } && \Delta H_\mathrm{ge}^\circ = \pu{-295 kJ//mol} \\ \ce{ Li(s) + 1/2 I2(s) &-> LiI(s) } && \Delta H_\mathrm{f}^\circ = \pu{-292 kJ//mol} \end{aligned}

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

A reação de interesse é Li(s)Li(g) \ce{ Li(s) -> Li(g) } Ela pode ser escrita como Li(s)+12IX2(s)LiI(s)LiI(s)LiX+(g)+IX(g)IX(g)I(g)+eXLiX+(g)+eXLi(g)I(g)12IX2(g)12IX2(g)12IX2(s)Li(s)Li(g) \begin{aligned} \ce{ Li(s) + 1/2 I2(s) &-> LiI(s) } \\ \ce{ LiI(s) &-> Li^+(g) + I^-(g) } \\ \ce{ I^-(g) &-> I(g) + e^- } \\ \ce{ Li^+(g) + e^- &-> Li(g) } \\ \ce{ I(g) &-> 1/2 I2(g) } \\ \ce{ 1/2 I2(g) &-> 1/2 I2(s) } \\[1ex] \hline \\[-2ex] \ce{ Li(s) &-> Li(g) } \end{aligned}

Etapa 3.Calcule a entalpia de reação.

ΔHsub={(292)+(753)(295)(520)12(151)12(62)}kJmol=129,5 kJmol1 \begin{aligned} \Delta H^\circ_\mathrm{sub} &= \Big\{ (\pu{-292}) + (\pu{753}) - (\pu{-295}) - (\pu{520}) - \dfrac{1}{2}(\pu{151}) - \dfrac{1}{2}(\pu{62}) \Big\} \,\pu{kJ//mol} \\ &= \boxed{ \pu{129,5 kJ.mol-1} } \end{aligned}