Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 18.1 - Ex. 43
Compare as entalpias de reação de halogenação do etano pelo cloro, pelo bromo e pelo iodo. Qual é a tendência desses números, caso exista alguma? Use as entalpias de ligação para estimar as entalpias de reação
Passo 1
Para podermos comparar as entalpias temos que montar as reações do etano com o cloro, bromo e iodo separadamente.
- CH3CH3 + Cl2 → CH3CH2Cl + HCl
- CH3CH3 + Br2 → CH3CH2Br + HBr
- CH3CH3 + I2 → CH3CH2I + HI
Passo 2
As entalpias de reação são feitas pelo total da entalpia dos produtos menos o total da entalpia dos reagentes, portanto:
- entalpia (CH3CH2Cl + HCl) - entalpia (CH3CH3 + Cl2)
- entalpia (CH3CH2Br + HBr) - entalpia (CH3CH3 + Br2)
- entalpia (CH3CH2I + HI) - entalpia (CH3CH3 + I2 )
- CH3CH2Cl = 5 C-H + 1 C-C + 1 C-Cl (5x412 + 348 + 338 = 2734)
- CH3CH3 = 6 C-H + 1 C-C ( 6x412 + 348 = 2820)
- CH3CH2Br = 5 C-H + 1 C-C + 1 C-Br (5x412 + 348 + 276 = 2672)
- CH3CH2I = 5 C-H + 1 C-C + 1 C-I (5x412 + 348 +238 = 2634)
- HI= H-I (299)
- HCl = H-Cl (431)
- HBr = H-Br (366)
- I2 = I-I (151)
- Cl2 = Cl-Cl (242)
- Br2 = Br-Br (193)
- entalpia (CH3CH2Cl + HCl) - entalpia (CH3CH3 + Cl2)
- ( 2734 + 431) - ( 2820 + 242) = 103 KJ/mol
- entalpia (CH3CH2Br + HBr) - entalpia (CH3CH3 + Br2)
- ( 2672 + 366) - ( 2820 + 193) = 25 KJ/mol
- entalpia (CH3CH2I + HI) - entalpia (CH3CH3 + I2 )
- ( 2634 + 299) - ( 2820 + 151) = -38 KJ/mol
Como o enunciado nos diz para estimar os valores das entalpias através das entalpias de ligação, vamos usar os valores que são nas tabelas 7.7 e 7.8, do capítulo 7, páginas 226 e 227 desse livro:
Passo 3
Agora que já temos os valores de cada uma das moléculas que estão nas reações, podemos substituir nas equações:
Passo 3
Com os valores acima podemos perceber que conforme descendo na família dos halogênios na tabela periódica, ou seja, quanto mais pesado for o elemento, mais exotérmica será a reação
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)