Explique, baseando-se nos conceitos estudados, porque uma molécula de amônia
tem calor específico molar a pressão constante maior que uma molécula de oxigênio
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Explique, baseando-se nos conceitos estudados, porque uma molécula de amônia
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar, usando os conceitos que estudamos, por que uma molécula de amônia (
) tem um calor específico molar a pressão constante maior que uma molécula de oxigênio (
). Vamos precisar entender um pouco sobre calor específico e as diferenças nas estruturas moleculares dessas substâncias.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre calor específico molar a pressão constante. Esse termo se refere à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um mol de uma substância em 1°C, mantendo a pressão constante. Quanto maior o calor específico, mais energia é necessária para aquecer a substância.
Passo 3
Agora, vamos considerar as diferenças nas estruturas moleculares de
e
. A amônia (
) é uma molécula piramidal com um átomo de nitrogênio ligado a três átomos de hidrogênio e possui um par de elétrons não compartilhados. Já o oxigênio (
) é uma molécula diatômica simples, composta por dois átomos de oxigênio ligados entre si.
Passo 4
A estrutura molecular afeta o número de graus de liberdade que cada molécula possui. Graus de liberdade são modos pelos quais a energia é armazenada em uma molécula, como movimentos de translação, rotação e vibração. Quanto mais graus de liberdade uma molécula tiver, mais energia ela pode absorver sem aumentar muito sua temperatura, resultando em um calor específico maior.
Passo 5
A amônia (
) tem mais graus de liberdade do que o oxigênio (
). Isso se deve ao fato de que a
é uma molécula mais complexa, com movimentos adicionais devido ao seu formato piramidal e ao par de elétrons não compartilhados. Esses fatores permitem que a amônia armazene mais energia interna, elevando seu calor específico.
Passo 6
Além disso, a presença do par de elétrons em
contribui para interações intermoleculares mais fortes, como ligações de hidrogênio, que também aumentam a quantidade de energia necessária para aquecer a substância.
Resposta
Por causa de sua estrutura molecular mais complexa e maior número de graus de liberdade, a molécula de amônia (
) possui um calor específico molar a pressão constante maior que a molécula de oxigênio (
).