Estime o valor médio da energia da ligação O-H na molécula da água com os seguintes dados, a 25^circ C: H2(g)+0,5 O2(g) H2 O(g), De O2(g) 2 O(g), De.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos estimar o valor médio da energia da ligação O-H na molécula de água ( H2O). Para isso, vamos usar os dados fornecidos sobre as entalpias de reação e as energias de dissociação das moléculas envolvidas. Vamos precisar aplicar conceitos de entalpia de formação e energia de ligação para resolver esse exercício.

Passo 2

Vamos analisar a reação dada:
H2(g) + 0,5,O2(g) H2O(g)
O De dessa reação é -241,814,kJ/mol. Esse valor representa a entalpia de formação da água a 298 K.

Passo 3

Para encontrar a energia das ligações, precisamos considerar a quebra das ligações dos reagentes e a formação das ligações dos produtos. A energia total envolvida na reação pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Deçõçõ

Passo 4

Vamos identificar as ligações na reação:
  • Reagentes:
    • H2 tem uma ligação H-H
    • 0,5,O2 tem uma ligação O=O
  • Produtos:
    • H2O tem duas ligações O-H

Passo 5

Agora, vamos usar as energias de dissociação fornecidas para calcular a energia das ligações quebradas:
  • Para quebrar H2 em 2 átomos de H: 435,994,kJ/mol
  • Para quebrar 0,5,O2 em átomos de O: 0,5 times 498,340,kJ/mol = 249,170,kJ/mol
Então, a energia total das ligações quebradas é:
435,994,kJ/mol + 249,170,kJ/mol = 685,164,kJ/mol

Passo 6

As ligações formadas são as duas ligações O-H na água. Vamos chamar a energia média de uma ligação O-H de EOH. Portanto, a energia total das ligações formadas é:
2 times EOH

Passo 7

Agora, substituímos na fórmula da entalpia de reação:
Deçõçõ
-241,814,kJ/mol = 685,164,kJ/mol - 2 times EOH

Passo 8

Vamos isolar EOH:
-241,814,kJ/mol - 685,164,kJ/mol = -2 times EOH
-926,978,kJ/mol = -2 times EOH
EOH = 926,978,kJ/mol2
EOH = 463,489,kJ/mol

Resposta

O valor médio da energia da ligação O-H na molécula de água é aproximadamente 463,49,kJ/mol.

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