A glicose é formada por fotossíntese a partir de e água. Escreva o balanço da reação e calcule a entalpia da reação usando as energia de ligação abaixo:
Passo 1
Beleza, o enunciado tá nos dando um composto, a glicose, e tá dizendo que ela é formada a partir de e água.
Ele quer que a gente monte a reação de formação da glicose e, a partir dela e das energias de ligação dadas, a gente calcule a entalpia da reação.
Pra isso a gente vai ter que ver quais ligações serão quebradas (absorvendo energia), quais serão formadas (liberando energia) e o balanço global de energia da reação.
Vamos começar pelo começo: reação de formação da glicose.
Passo 2
Ele diz pra fazer a glicose a partir da água (H2O) e de CO2. Sem balancear:
Caso a fórmula da glicose esteja confundinco você, olha aí o desenho da estrutura:
O “CH2(OH)” é esse carbono bem de baixo, ligado a 2 hidrogênios e um OH. De baixo pra cima a gente tem, então, 4 carbonos ligados a 1 hidrogênio e 1 OH e o último carbono tá ligado a 1 hidrogênio e 1 H. Repara que pra fechar as 4 ligações que cada carbono precisa ter e as duas ligações que cada oxigênio precisa ter, lá em cima a gente vai ter uma dupla entre C e O!
Passo 3
A reação não tá balanceada. Então vamos balancear!
A glicose tem 6 carbonos, então a gente vai precisar de seis moléculas de pra formar uma de glicose:
Agora, do lado esquerdo da setinha temos 6 C e do lado direito também!
Vamos contar os hidrogênios: do lado direito temos 12 H, então vamos precisar de 6 moléculas de água (pra fechar 12 H no lado esquerdo também).
Pra ver se ficou tudo ok, vamos conferir o número de oxigênios.
Do lado esquerdo a gente tem 12 O nos CO2 mais 6 O nos H2O. São 18 oxigênios.
Do lado direito: 6 oxigênios. Deu ruim!
O jeito é colocar mais uns oxigênios do lado direito, mas não na molécula de glicose!
Beleza, agora a gente tá com a reação balanceada. E faz sentido aquele oxigênio sendo produxido né? Afinal a gente tá falando de fotossístese: entre gas carbônico e água e sai glicose e oxigênio.
Passo 4
Hora de ver as ligações que estão sendo quebradas e as ligações que serão formadas.
Vamos ver os reagentes:
A gente vai ter que quebras todas essas ligações.
Então vamos quebrar 12 ligações C=O (2 ligações por molécula de CO2 x 6 moléculas) e 12 O-H (2 ligações por molécula de H2O x 6 moléculas).
Como as energias das ligações foram dadas no enunciado:
A energia gasta pra quebrar todas essas ligações vai ser:
Passo 5
E agora vamos ver as ligações que serão formadas nos produtos:
Na glicose a gente tem 7 ligações C-H, 5 ligações C-O, 1 ligação C=O, 5 ligações O-H e 5 ligações C-C.
Para o gás oxigênios, temos 6 vezes a ligação O=O (1 ligação por molécula x 6 moléculas).
Com os dados do enunciado:
A energia liberada pelo sistema ao formar os produtos é equivalente a:
Passo 6
Agora a gente tem que lembrar que quando o sistema absorve energia, essa energia é positiva.
Quando o sistema libera energia, essa energia é negativa.
Por isso, a entalpia total da reação vai ser a energia que tivemos que dar ao sistema – (menos) a que ele nos deu:
E essa unidade aí “kJ/mol”... Essa energia que calculamos é a quantidade de entalpia envolvida na reação de formação de 1 mol de glicose, por isso a gente fala 2.033 kJ por mol ou 2.033 kJ por mol de glicose.
E como o nosso resultado foi positivo, essa energia vai ser absorvida pelo sistema.
O que faz sentido, né? Afinal a gente sabe que a fotossíntese só acontece com a energia do sol.
Resposta
kJ por mol de glicose produzida