Periodic Trends & Lattice Energy (PAL Worksheet)

PAL Worksheet   Periodic  Trends  &  Lattice  Energy   Name:  _____________   Define  the  following:   Effective  Nuclear  Charge         Ionization  Energy     Electron  Affinity       1)  Place  the  following  in  order  of  increasing  atomic  radius:          As        O     A)  As  <  O  <  Br              B)  O  <  As  <  Br   C)  Br  <  As  <  O                        D)  As  <  Br  <  O   Br              E)  O  <  Br  <  As     What  factor(s)  could  contribute  to  the  trend  in  atomic  radius?         2)  Place  the  following  in  order  of  increasing  radius:          Ca2⁺            S2⁻            Cl⁻   A)  Cl⁻<  Ca2⁺  <  S2⁻        B)    Ca2⁺  <  Cl⁻<  S2⁻          C)  Ca2⁺  <  S2⁻  <  Cl⁻              D)  Cl⁻  <  S2⁻<  Ca2⁺              E)  S2⁻<  Cl⁻<  Ca2⁺     What  factor(s)  could  contribute  to  the  trend  in  atomic  radius  in  ions?  (Hint:  look  at  the  proton/electron   ratio)       3)  Place  the  following  in  order  of  increasing  IE1:       N        F    As   A)  F    <  N  <    As              B)  As    <  N  <    F                          C)  As    <  F  <    N                              D)  N  <  As  <  F              E)  F  <  As  <  N     What  factor(s)  could  contribute  to  the  trend  in  ionization  energy?       4)  Place  the  following  in  order  of  increasing  EA.      N        F    As   A)  F    <    N    <    As            B)  As    <    N    <    F                        C)  N    <    As    <    F                        D)  F    <    As    <    N                    E)  As    <    F    <    N     What  factor(s)  could  contribute  to  the  trend  in  electron  affinity?         Determine  the  magnetic  properties  of  the  following  atoms  and  ions:  List  the  number  of  unpaired   electrons  for  those  that  are  paramagnetic  (use  orbital  box  notation  to  help).   Ca:      Paramagnetic  or  diamagnetic  (circle  one)       #  of  unpaired  electrons  __________   P:          Paramagnetic  or  diamagnetic  (circle  one)       #  of  unpaired  electrons  __________   O2-­‐:    Paramagnetic  or  diamagnetic  (circle  one)       #  of  unpaired  electrons  __________   Zn2+:  Paramagnetic  or  diamagnetic  (circle  one)       #  of  unpaired  electrons  __________     Born-­‐Haber  cycle  for  lattice  energy  of   NaCl:  Each  step  adds  up  in  a  Hess’s  Law   problem,  which  relates  the  enthalpy  of   formation  to  the  lattice  energy  of  the  salt   Step  (1)  ΔH  of  sublimation  for  Na(g)   Step  (2)  ΔH  of  formation  for  Cl(g)   Step  (3)  IE  for  Na(g)   Step  (4)  EA  for  Cl(g)   Step  (5)  ΔH  of  lattice  for  the  salt   ΔHf  =  ΔH1  +  ΔH2  +  ΔH3  +  ΔH4  +  ΔH5         Use  the  Born-­‐Haber  cycle  to  determine  the  enthalpy  of  formation  of  KCl.  Label  or  write  each  step  in  the   process  and  discuss  what  each  step  represents  in  your  group.  Then,  indicate  if  the  process  is   endothermic  or  exothermic.  **NOTE:  Steps  are  NOT  in  order!!             __________________________________       K(s)  à  K(g)   ΔH°(kJ)                        89   Circle  one              endo/exo   Step  3:  Ionization  Energy  for  K(g)          __________________                  418              endo/exo   Step  2:  ΔH!  for  Cl(g)          __________________                  244              endo/exo   Cl(g)  +  e-­‐  à  Cl-­‐(g)              -­‐349              endo/exo          __________________                  -­‐717              endo/exo       __________________________________   Step  5:  ΔH!"##$%&  for  KCl(s)     Calculate  the  ΔHf  for  KCl: