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Enunciado

Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 42.Exercícios - Ex. 1

Sabemos pelo capitulo 18, volume 2, que a energia cinética média do átomo ou da molécula de um gás ideal a uma temperatura Kelvin T é igual a 3 2 k T . Em que valor de T essa energia corresponde ao valor da a) energia de ligação para a ligação de Van der Waals no H e 2 igual a 7,9 × 10 - 4   e V ) ? b) energia de ligação para a ligação covalente no H 2 igual a 4,48   e V ?; c) a energia cinética na colisão entre moléculas pode se transformar na energia de dissociação de uma ou das duas moléculas, desde que a energia cinética seja maior do que a energia de ligação. Na temperatura ambiente (300K) é provável que as moléculas de H e 2 permaneçam inatas após a colisão? O que dizer sobre as moléculas de H 2 ? Explique.

Passo 1

Bom, nós temos que K = 3 2 k T , assim:

  1. Para encontrarmos em qual valor de T vamos isola-lo, assim ficamos com:

    2. T = 2 K 3 k

    Agora basta substituirmos valores:

    T = 2 K 3 k = 2 ( 7,9 × 10 - 4   e V ) ( 1,60 × 10 - 19 J / e V ) 3 ( 1,38 × 10 - 23 J / K ) = 6,1   K

    Passo 2

  2. E para a energia de ligação para a ligação covalente no H 2 igual a 4,48   e V :

    3. T = 2 K 3 k = 2 ( 4,48   e V ) ( 1,60 × 10 - 19 J / e V ) 3 ( 1,38 × 10 - 23 J / K ) = 34 , 6 00   K

    Passo 3

  3. A energia térmica associada à temperatura ambiente ( 300   K ) é muito maior que a energia de ligação de H e 2 (calculado na parte (a)), de modo que a colisão típica à temperatura ambiente será mais que suficiente para quebrar H e 2 . No entanto, a energia térmica a 300   K é muito menor que a energia de ligação de 2 H, portanto esperamos que ela permaneça intacto à temperatura ambiente.

Resposta

  1. 6,1   K
  2. 34,600   K
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