Use os valores de entalpia média de ligação (apresentados no quadro a seguir) para determinar a variação de entalpia para cada uma das reações químicas representadas abaixo. 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.
a. C(g)+2 F2(g) CF4(g)
b. C equiv O(g)+3 F2(g) CF4(g)+OF2(g)
c. O=C=O(g)+4 F2(g) CF4(g)+2 OF2(g)
Ligação Entalpia média de ligação (kJ mol ^-1 )
F-F 155
C-F 485
C-O 358
C=O 799
C equiv O 1072
O-F 190

Passo 1

Então, o que a gente tem aqui é um exercício de química onde vamos calcular a variação de entalpia (ΔH) de três reações químicas diferentes. Para isso, vamos usar os valores de entalpia média de ligação, que estão na tabela fornecida. Vamos precisar entender como as ligações químicas são quebradas e formadas durante as reações para calcular ΔH corretamente.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da fórmula para calcular a variação de entalpia da reação:
Deçõçõ
Ou seja, somamos as entalpias das ligações que são quebradas nos reagentes e subtraímos as entalpias das ligações que são formadas nos produtos.

Passo 3

Vamos calcular a variação de entalpia para cada reação:

a. De

Ligações quebradas:
  • 2 ligações Total quebradas = 1072 + 465 = 1537 , kJ/mol : Total formadas = 1940 + 380 = 2320 , kJ/mol
Ligações formadas:
  • 4 ligações De: Total quebradas = 1598 + 620 = 2218 , kJ/mol
ΔH:
Total formadas = 1940 + 380 = 2320 , kJ/mol

b. De

Ligações quebradas:
  • 1 ligação :
  • 3 ligações :
Ligações formadas:
  • 4 ligações :
  • 2 ligações :
ΔH:

c.

Ligações quebradas:
  • 2 ligações :
  • 4 ligações :
Ligações formadas:
  • 4 ligações :
  • 2 ligações :
ΔH:

Resposta

As variações de entalpia para as reações são:
a.
b.
c.
Observando as tendências, percebemos que quanto mais ligações duplas ou triplas entre carbono e oxigênio existirem nos reagentes, menor é a quantidade de calor liberada na reação. Isso acontece porque ligações mais fortes (como ) requerem mais energia para serem quebradas, resultando em uma variação de entalpia menos negativa.

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