Considere a formação do metanol gasoso a partir de fragmentos moleculares gasosos:
A entalpia molar de formação em
a
para o
e
são, respectivamente, 48,
e 59,6 . A energia média de ligação a
e em
para C - H é 415,9 e 463,6 para a ligação O - H. Com tais dados, calcule a energia de ligação para
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente precisa calcular a energia de ligação da ligação
no metanol gasoso (
). Para isso, vamos usar as entalpias de formação dos reagentes e produtos, além das energias médias de ligação para
e
. Vamos precisar entender como relacionar essas informações para encontrar a energia que falta, que é a da
.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as entalpias de formação de kcal/mol para kJ/mol, já que as energias de ligação estão em kJ/mol. Sabemos que
.
Passo 3
Agora, vamos entender a reação:
Nesta reação, estamos formando ligações na molécula de metanol. As ligações que estão sendo formadas são:
- 3 ligações
- 1 ligação
- 1 ligação
Passo 4
A entalpia de formação da molécula de metanol (
) é a energia total envolvida na formação dessas ligações a partir dos átomos individuais. Podemos expressar isso da seguinte forma:
Como estamos partindo de átomos livres, não há ligações quebradas. Então, simplificamos para:
Passo 5
Vamos calcular a energia total das ligações formadas na molécula de metanol:
Substituindo os valores:
Onde
é a energia da ligação
que queremos encontrar.
Passo 6
Sabemos que a entalpia de formação do metanol é
. Portanto:
Resolvendo para
:
Resposta
A energia de ligação para
é de aproximadamente
. No entanto, como energia de ligação é geralmente considerada positiva (energia necessária para quebrar a ligação), o valor absoluto é
.