Termoquímica – Energia de ligação
1. (UFU) O tetracloreto de carbono (CCl4) – matéria prima dos clorofluorocarbonos (CFC’s) – é uma substância líquida, incolor e com cheiro adocicado característico. Essa substância teve sua produção industrial reduzida, a partir da década de 1980, em função do impacto ambiental causado pelos gases de refrigeração (freons) na camada de ozônio (O3). O tetracloreto de carbono gasoso pode ser produzido pela reação do gás metano (CH4) com o gás cloro (Cl2), na presença de luz. Esse processo, denominado halogenação, é um tipo de reação de substituição em hidrocarbonetos. Considere os dados a seguir e faça o que se pede. Dados: Valores médios de algumas energias de ligação em kJ/mol, a 25ºC e 1atm LIGAÇÃO ENERGIA
H−H
436
Cl − Cl
242
C−H
H − Cl
C − Cl
413
431
327
H
H
C
H
C
+ H
H
Metal
H
H
H
H
C
C
H
H
C
C = +146.0 kcal.mol-1
C
H = +100.0 kcal.mol-1
C
C = +82.9 kcal.mol-1
H
H = +104.2 kcal.mol-1
Considerando-­‐se as informações apresentadas, pode-­‐se concluir que a variação da energia envolvida na reação em kcal.mol–1 é, aproximadamente: a) b) c) d) 60 33 433 167 Gabarito: 1. a) a) Escreva a fórmula eletrônica de Lewis dos gases: metano, cloro e tetracloreto de carbono. b) Equacione e balanceie a reação entre o gás metano e o gás cloro. c) Calcule a energia da reação (ΔH) entre o gás metano e gás cloro. 2. (UEG) A formação e a quebra das ligações químicas é de grande importância para prever a estabilidade dos produtos que serão formados no curso de uma reação química. Portanto, a partir do conhecimento das energias de ligação presentes nos reagentes e produtos, pode-­‐se estimar a variação de energia total envolvida na reação química. Um exemplo é a reação de hidrogenação do eteno, cuja equação química e cujas energias de ligação são apresentadas a seguir. www.tenhoprovaamanha.com.br H
CH4(g) + 4Cl2(g) → CCl4(g) + 4HCl(g) b) ΔH = Hrompidas + Hformadas ΔH = 2620 + (–3032) ΔH = –412 kJ/mol Rompidas 4 C–H = 4 x 413 4 Cl–Cl = 4 x 242___ –2620 kJ/mol Formadas 4 C–Cl = 4 x 327 4 H–Cl = 4 x 431___ –3032 kJ/mol 2. [B] 1