Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 14.Aplicações - Ex. 28

Acredita-se que a molécula de Cl2O2 participa da redução sazonal do ozônio sobre a Antártida. Alguns pesquisadores mediram as energias de ionização do Cl2O2 por espectroscopia de fotoelétrons, identificando os fragmentos ionizados com um espectrômetro de massa. A partir dos seus dados, pode-se estimar que a entalpia de ionização do Cl2O2 é 11,05 eV e que a entalpia de ionização dissociativa Cl2O2 Cl + OClO- + e- é 10,95 eV. Eles usaram essa informação para fazer algumas inferências sobre a estrutura do Cl2O2. A análise numérica (computacional) sugere que o isômero ClOOCl tem energia mais baixa e que os isômeros ClClO2(C2V) e ClOClO não têm energia muito mais alta. O Cl2O2 na etapa de fotoionização é o isômero de energia mais baixa, qualquer que seja a sua estrutura, e a sua entalpia de formação, conhecida previamente, é + 133 kJ/mol. O Cl2O2 na etapa de ionização dissociativa é pouco provável que seja o ClOOCl, pois o produto só se forma com reordenação bastante significativa. Sendo e , determine se o Cl2O2 na ionização dissociativa coincide com o da fotoionização. Se houver diferença, quanto maior é seu valor de ? Os resultados são compatíveis ou não com a análise numérica?

Passo 1

Opaaaaa, gente!!! Vamos juntos resolver esse nosso problema aí do enunciado? Esse é um tipo de problema basicamente termodinâmica, onde precisamos calcular a energia de reação baseado nas energias de formação, beleza?

A entalpia de reação para o processo (2) é a seguinte:

Logo,

Note que aí em cima eu precisei transformar o valor de 10,95 eV em kJ/mol, usando o fator de conversão

Passo 2

Nos vamos que o Cl2O2 no processo (2) é diferente daquele do processo (1), pelo seu calor de formação que é 28 kJ/mol maior. Isso é consistente com os dados computacionais, os quais nos dizem que ClOOCl é aparentemente o isômero com menor energia. Experimentalmente nós vemos que Cl2O2 do processo (2), o qual não é ClOOCl, não é muitoooo maior em energia do que comparado ao isômero de menor energia.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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