a) Com os dados apresentados no quadro, calcule a entalpia da ligação oxigênio-oxigênio na molécula de peróxido de hidrogênio (H2 O2).
b) Considerando que E(O=O)=498 kJ mol^-1, o que pode dizer sobre a ordem da ligação oxigênio-oxigênio nesta molécula?
( k J m o l^-1 )
Energia de ligação O-H 464
De de atomização de H2 O2(g) 1070

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede para a gente calcular a entalpia da ligação oxigênio-oxigênio na molécula de peróxido de hidrogênio ( H2O2). Estamos lidando com Termoquímica, especificamente com entalpia de ligação. Para resolver isso, vamos precisar usar os dados fornecidos sobre as energias de ligação e a entalpia de atomização.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é entalpia de atomização. É a energia necessária para quebrar todas as ligações na molécula, transformando-a em átomos separados. No caso do H2O2, a entalpia de atomização é dada como 1070 kJ/mol.

Passo 3

Sabemos que a molécula de peróxido de hidrogênio ( H2O2) tem as seguintes ligações:
  • 2 ligações O-H
  • 1 ligação O-O
A energia de cada ligação O-H é 464 kJ/mol.

Passo 4

Para encontrar a entalpia total necessária para atomizar a molécula, somamos a energia de todas as ligações:
Deçãçãçã
Substituindo os valores:
1070 , kJ/mol = 2 times 464 , kJ/mol + Energia de ligação O-O çã

Passo 5

Agora, vamos resolver para encontrar a energia da ligação O-O:
Energia de ligação O-O = 1070 , kJ/mol - 2 times 464 , kJ/mol çã
Energia de ligação O-O = 1070 , kJ/mol - 928 , kJ/mol çã
Energia de ligação O-O = 142 , kJ/mol çã

Passo 6

Agora, para a parte b, a gente tem a energia da ligação dupla oxigênio-oxigênio ( E(O=O)) que é 498 kJ/mol. Queremos comparar isso com a energia que calculamos para a ligação simples O-O na H2O2.

Passo 7

A energia de ligação mais alta geralmente indica uma ligação mais forte e geralmente está associada a uma ordem de ligação maior. Aqui, a ligação dupla O=O tem uma energia de 498 kJ/mol, enquanto a ligação simples O-O na H2O2 tem apenas 142 kJ/mol.

Passo 8

Isso sugere que a ligação O-O na H2O2 é mais fraca do que uma ligação dupla O=O. Portanto, a ordem de ligação na H2O2 é menor que 2, indicando que a ligação O-O é uma ligação simples com menor força.

Resposta

A ligação oxigênio-oxigênio na molécula de H2O2 tem uma ordem de ligação menor que 2, ou seja, é uma ligação simples mais fraca comparada à ligação dupla O=O.

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