PAU Química 2024 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 6

6. Les energies reticulars dels compostos iònics són útils per a predir els punts de fusió i les solubilitats en aigua d’aquest tipus de compostos. Per a calcular el valor de l’energia reti- cular d’un compost iònic com ara el clorur de rubidi, s’utilitza el cicle de Born-Haber: a) Escriviu les reaccions corresponents a la primera energia d’ionització del rubidi, l’afinitat electrònica del clor i l’entalpia de formació del clorur de rubidi, i indiqueu quin valor tenen les entalpies de cadascun d’aquests processos. Digueu si, segons la configuració electrònica i el model atòmic de càrregues elèctriques, la primera energia d’ionització del sodi serà més gran o més petita que la del rubidi. Justifiqueu la res- posta. [1,25 punts] b) Calculeu el valor de l’energia reticular del clorur de rubidi. Raoneu qualitativament, segons la configuració electrònica de cada element i el model atòmic de càrregues elèctriques, si l’energia reticular del fluorur de sodi (NaF) serà més gran o més petita que la del clorur de rubidi. Considereu els valors absoluts de les energies reticulars. [1,25 punts] Dades: Entalpies del cicle de Born-Haber del RbCl a 298 K: ∆H1 (kJ mol–1) ∆H2 (kJ mol–1) ∆H3 (kJ mol–1) ∆H4 (kJ mol–1) –1 ∆H5 (kJ mol ) 82 240 403 –349 –435 Nombres atòmics: Z(F) = 9; Z(Na) = 11; Z(Cl) = 17; Z(Rb) = 37.

Problema 6a Reaccions i energies del cicle de Born-Haber Primera energia d’ionització del rubidi Rb(g) → Rb+(g) + 1 e- ΔH3 = 403 kJ mol-1 [0,25 p.] Afinitat electrònica del clor ΔH4 = 349 kJ mol-1 Cl(g) + 1 e- → Cl-(g) [0,25 p.] Entalpia de formació del clorur de rubidi ΔH5 = 435 kJ mol-1 Rb(s) + ½ Cl2(g) → RbCl(s) [0,25 p.] Justifiqueu si la primera energia d’ionització del Na és més gran o petita que la del Rb. Configuracions electròniques - L’àtom de sodi (Na) té 11 electrons: Z (Na) = 11 1s2, 2s2, 2p6, 3s1 [0,10 p.] - L’àtom de rubidi (Rb) té 37 electrons: Z (Rb) =37 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s1 [0,10 p.] Justificació L’energia d’ionització del sodi serà superior a l’energia d’ionització del rubidi perquè arrencar l’electró del Na(g) és més difícil que arrencar un electró del Rb(g). L’electró del Na(g) està situat en un orbital més intern (orbital 3s) mentre que, en el cas del Rb(g), l’electró està situat en un orbital més extern (orbital 5s). Com més intern és l’ […]