Determine a variação de entalpia para a reação química em que CO2(g)+4 F2(g) CF4(g)+2 OF2(g). Explique a tendência, se houver alguma, que existe entre a quantidade de calor envolvida nas reações e a extensão na qual o átomo de carbono está ligado ao átomo de oxigênio.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente calcular a variação de entalpia da reação química:
CO2(g) + 4 F2(g) CF4(g) + 2 OF2(g)
Além disso, a gente precisa entender como a quantidade de calor envolvida nas reações está relacionada com a força da ligação entre carbono e oxigênio. Para resolver isso, vamos precisar usar as entalpias de formação dos compostos envolvidos na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a entalpia de formação. A entalpia de formação ( De) é a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos em suas formas padrão. Esses valores geralmente estão tabelados.

Passo 3

Para calcular a variação de entalpia da reação ( Deçã), usamos a seguinte fórmula:
Deçã
Ou seja, somamos as entalpias de formação dos produtos e subtraímos a soma das entalpias de formação dos reagentes.

Passo 4

Vamos então identificar os reagentes e os produtos com suas respectivas entalpias de formação:
  • Reagentes:
    • CO2(g): De
    • F2(g): De (porque é um elemento na forma padrão)
  • Produtos:
    • CF4(g): De
    • OF2(g): De

Passo 5

Agora, aplicando a fórmula da variação de entalpia:
Deçã
Substituindo os valores:
Deçã

Passo 6

Fazendo as contas:
Deçã
Deçã
Deçã

Resposta

A variação de entalpia para a reação é de +217 kJ/mol. Isso significa que a reação absorve 217 kJ/mol de calor, caracterizando-a como endotérmica.
Em relação à tendência observada, conforme a quantidade de calor envolvida aumenta, indicando ligações mais fortes ou interações mais intensas, a extensão da ligação entre o átomo de carbono e o átomo de oxigênio tende a influenciar a estabilidade dos produtos. No caso, a quebra das ligações C=O em CO2 requer energia, contribuindo para a absorção de calor na reação.

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