Estime o valor médio da energia da ligação
na molécula da água com os seguintes dados, a
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos estimar o valor médio da energia da ligação
na molécula de água (
). 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:
O
dessa reação é
. 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:
Passo 4
Vamos identificar as ligações na reação:
-
Reagentes:
-
tem uma ligação -
tem uma ligação
-
-
Produtos:
-
tem duas ligações
-
Passo 5
Agora, vamos usar as energias de dissociação fornecidas para calcular a energia das ligações quebradas:
- Para quebrar
em 2 átomos de H: - Para quebrar
em átomos de O:
Então, a energia total das ligações quebradas é:
Passo 6
As ligações formadas são as duas ligações
na água. Vamos chamar a energia média de uma ligação
de
. Portanto, a energia total das ligações formadas é:
Passo 7
Agora, substituímos na fórmula da entalpia de reação:
Passo 8
Vamos isolar
:
Resposta
O valor médio da energia da ligação
na molécula de água é aproximadamente
.