Questão 4: A barreira de rotação em volta da ligação C-C no iodoetano é de 13,5 kJ / mol.
a) Sabendo que uma interação coincidente H / H tem um valor de 4,0 KJ / mol, qual é a energia de uma interação coincidente H / I?

Passo 1

Vamos lá! A questão fala sobre a barreira de rotação na ligação C-C do iodoetano, que é de 13,5 kJ/mol. A matéria que vamos usar é a química estrutural, especificamente sobre as interações entre átomos durante a rotação das ligações. Precisamos descobrir qual é a energia de uma interação coincidente entre um hidrogênio (H) e um iodo (I), sabendo que a interação H/H tem 4,0 kJ/mol.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é barreira de rotação. Quando moléculas como o iodoetano giram em torno de uma ligação simples C-C, elas passam por diferentes conformações. Algumas dessas conformações têm maior ou menor energia devido às interações entre os grupos ligados aos carbonos. A diferença de energia entre a conformação mais estável (staggered) e a menos estável (eclipsed) é a barreira de rotação.

Passo 3

No iodoetano, ao girar em torno da ligação C-C, temos duas interações principais quando os átomos estão alinhados (eclipsed): uma entre dois hidrogênios (H/H) e outra entre um hidrogênio e um iodo (H/I). Sabemos que a interação H/H tem uma energia de 4,0 kJ/mol.

Passo 4

A barreira total de rotação é a soma das energias das interações durante o alinhamento. Ou seja:
Barreira total = Energia H/H + Energia H/I
Substituindo os valores que temos:
13,5 kJ/mol = 4,0 kJ/mol + Energia H/I

Passo 5

Agora, vamos isolar a energia da interação H/I:
Energia H/I = 13,5 kJ/mol - 4,0 kJ/mol
Energia H/I = 9,5 kJ/mol

Resposta

A energia de uma interação coincidente H/I é de 9,5 kJ/mol.

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