Ejercicio 2B · Química PAU Asturias Ordinaria 2021

Tema: Enlace químico: Lewis, geometría, fuerzas intermoleculares y propiedades · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

La solubilidad en agua del cloruro de plata, AgCl\mathrm{AgCl}, a 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C} es 1,34×10−5 moles L−11{,}34 \times 10^{-5}\ \mathrm{moles\ L^{-1}}. Calcule:

2B. (2,0 puntos)

Construya el ciclo de Born-Haber para la formación del LiF(s)\text{LiF}(\text{s}), a partir de litio metálico y flúor gas. Calcule la energía de red (ΔHred\Delta H_{\text{red}}) del compuesto, a partir de los siguientes datos: Entalpía de sublimación del Li(s)\text{Li}(\text{s}) [ΔHsLi(s)\Delta H_s\text{Li}(\text{s})] = 159,4 kJ⋅mol−1159{,}4\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.

Entalpía de disociación del F2(g)\text{F}_2(\text{g}) [ΔHDF2(g)\Delta H_D\text{F}_2(\text{g})] = 159 kJ⋅mol−1159\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.

Primera energía de ionización del Li(g)\text{Li}(\text{g}) [ΔHionizacioˊnLi(g)\Delta H_{\text{ionización}}\text{Li}(\text{g})]1_1 = 520,2 kJ⋅mol−1520{,}2\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.

Afinidad electrónica del F(g)\text{F}(\text{g}) [ΔHafinidadF(g)\Delta H_{\text{afinidad}}\text{F}(\text{g})] = −328 kJ⋅mol−1-328\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.

Entalpía estándar de formación del LiF(s)\text{LiF}(\text{s}) [ΔHfLiF(s)\Delta H_f\text{LiF}(\text{s})] = −588,82 kJ⋅mol−1-588{,}82\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.

Dibuja el ciclo de Born-Haber en papel e introduce una fotografía de tu desarrollo:

Enunciado: Ejercicio 2B · Química PAU Asturias Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Construya el ciclo de Born-Haber para la formación del LiF(s)

Solución: El ciclo de Born-Haber se compone de los siguientes niveles energéticos desde el estado fundamental de los elementos en condiciones estándar Li(s)+12F2(g)\text{Li}(\text{s}) + \frac{1}{2}\text{F}_2(\text{g}): 1. Sublimación del Li(s)\text{Li}(\text{s}) a Li(g)\text{Li}(\text{g}): ΔHs=159,4 kJ/mol\Delta H_s = 159{,}4\text{ kJ/mol}. 2. Disociación de 12F2(g)\frac{1}{2}\text{F}_2(\text{g}) a F(g)\text{F}(\text{g}): 12ΔHD=79,5 kJ/mol\frac{1}{2}\Delta H_D = 79{,}5\text{ kJ/mol}. 3. Ionización del Li(g)\text{Li}(\text{g}) a Li+(g)\text{Li}^+(\text{g}): ΔHion=520,2 kJ/mol\Delta H_{\text{ion}} = 520{,}2\text{ kJ/mol}. 4. Afinidad electrónica del F(g)\text{F}(\text{g}) para dar F−(g)\text{F}^-(\text{g}): ΔHafin=−328 kJ/mol\Delta H_{\text{afin}} = -328\text{ kJ/mol}. 5. Formación del cristal a partir de los iones gaseosos Li+(g)+F−(g)→LiF(s)\text{Li}^+(\text{g}) + \text{F}^-(\text{g}) \rightarrow \text{LiF}(\text{s}): ΔHred\Delta H_{\text{red}}. 6. Entalpía estándar de formación directa: ΔHf[LiF(s)]=−588,82 kJ/mol\Delta H_f[\text{LiF}(\text{s})] = -588{,}82\text{ kJ/mol}.

Calcule la energía de red (ΔHred) del compuesto

Solución: −1019,92-1019{,}92 kJ/mol / −1019,92-1019{,}92 kJ

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