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Energia da reação

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Energia da reação

Mensagem por Ashitaka em Qui Abr 30 2015, 22:45

Qual das reações abaixo é a mais energética? Justifique.
a) B2(g) ---> 2B(g)
b) C2(g) ---> 2C(g)
c) N2(g) ---> 2N(g)
d) O2(g) ---> 2O(g)
e) F2(g) ---> 2F(g)
Relacione a energia de ligação entre átomos de uma molécula biatômica com o comprimento de onda da luz capaz de provocar a sua clivagem homolítica.

OBS: o que é clivagem homolítica?

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Re: Energia da reação

Mensagem por Carlos Adir em Qui Abr 30 2015, 22:51

B) a molécula C2 não existe.
C) Há uma ligação tripla entre os nitrogênios, deste modo a quebra de uma ligação tripla libera bastante energia. Fora que a energia de ionização do nitrogênio é baixa em relação ao Fluor e ao oxigênio.
D) Ligação dupla, libera menos energia que uma ligação tripla. O estado exitado de 2O(g) requer bastante energia, pois a energia de ionização do Oxigênio é alta.
E) Mesma coisa, ligação simples, pouca energia. Energia de ionização alta(só não mais alta que alguns gases nobres).

PS: Não sei o que é clivagem homolítica.

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Re: Energia da reação

Mensagem por Ashitaka em Qui Abr 30 2015, 23:05

Mas é possível comparar a energia de ligação apenas de acordo com a quantidade de ligações (1, 2, 3) entre elementos diferentes?
O que garante que uma dupla do oxigênio não vale mais que uma tripla do nitrogênio?

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Re: Energia da reação

Mensagem por Aeron945 em Qui Abr 30 2015, 23:17

Clivagem homolítica é quando quebra-se uma ligação química e cada átomo da ligação fica com um elétron do par.

Ashitaka, de onde você retirou esta questão?

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Re: Energia da reação

Mensagem por Ashitaka em Sex Maio 01 2015, 08:55

Eu conhecia por outro nome, thanks.
Essa questão é ITA 1992.

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Re: Energia da reação

Mensagem por Victor de oliveira em Sex Maio 01 2015, 09:25

Ashitaka escreveu:Mas é possível comparar a energia de ligação apenas de acordo com a quantidade de ligações (1, 2, 3) entre elementos diferentes?
O que garante que uma dupla do oxigênio não vale mais que uma tripla do nitrogênio?
Ashitaka, muitas questões Ita exigem que saiba algumas energias de ligação, ou até mesmo , como já vi, a cor de um composto em uma reação pouco conhecida. Observe o quadro de energia de ligação e verá qual é maior. A explicação do Carlos está bem legal, associar o número de ligações pode ser um indício de ter mais energia, uma vez que teriam que fornecer mais energia para quebrar as três ligações.Creio que a questão requisitou que explicasse com o comprimento de onda da luz, logo, seria necessário usar , creio eu, E=hf....E=hc/λ. Espero ter ajudado.

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Re: Energia da reação

Mensagem por Carlos Adir em Sex Maio 01 2015, 11:05

Ashitaka,

É possivel comparar a energia de ligação com elementos semelhantes, é o mais correto. Um exemplo é o etino, muito utilizado para maçaricos pois a sua combustão libera bastante energia(devido à ligação tripla) e tem baixo números de carbonos(se fosse uma molécula com mais cadeias, liberaria menor energia por mol de oxigênio consumido, pode-se perceber a diferença entre a gasolina e o etanol).
Uma das grandes dificuldades para combustão é a quantidade de oxigênio presente para consumo. Por isso realiza-se uma pré-mistura para que tenha uma combustão completa, livre de fuligem(veja o artigo abaixo), o que faz com que a quantidade de energia total liberada seja maior.(isso explica os furos antes da "boca" do maçarico).
Artigo - Ensaio de Chama

Podes perceber que a energia de uma ligação simples varia de elemento para elemento:
2H ---> H_2 ---> Libera 424 kJ/mol
2F ---> F_2 ---> Libera 146 kJ/mol
2I ----> I_2 ---> Libera 139 kJ/mol
2Cl ---> Cl_2 ---> Libera 230 kJ/mol
H+F ---> HF ---> Libera 543 kJ/mol
H+I ---> HI ---> Libera 287 kJ/mol
Podemos esperar que um elemento muito eletronegativo não tenha dificuldade para fazer uma ligação covalente em relação a um menos eletronegativo. Isso é, F2 é mais fácil de formar que N2 devido à eletronegativa do Fluor.
Agora, se formos observar as ligações do carbono:
C-C ---> 348 kJ/mol
C=C ---> 612 kJ/mol
C≡C ---> 837 kJ/mol
Para manter uma ligação tripla entre elementos é ncessário maior energia. E essa energia fica armazenada nessa ligação. Por isso, ao quebra-la, libera mais energia.

Certo, agora vamos analisar.
O N≡N possui uma ligação tripla, libera mais energia. Seu ion é necessário pouca energia para se manter como ion pois sua energia de ionização é baixa. Uma parte da energia de N2 dá energia para formar o ion de nitrogênio.
Agora, se formos observar o fluor, o fluor além de ter uma ligação simples, que libera menos energia, sua energia de ionização é alta, o que indica que boa parte da energia da ligação fica como energia para o ion. Por isso a energia total que libera é inferior à energia do Nitrogênio.
O oxigênio é meio termo, mesma coisa se aplica.

Podemos analisar alguns dados experimentais:
N≡N ---> 932 kJ/mol
O=O ---> 484 kJ/mol
F - F ---> 146 kJ/mol

Respondendo à tua pergunta(se nao foi respondida ainda), podemos comparar pois tanto a eletronegatividade quanto o numero de ligações no nitrogênio favorece com que o nitrogênio libera mais energia.
Se formos observar N-N e F-F, então somente a eletronegatividade favorece o nitrogênio.

Segundo Atkins: "A energia  de ligação cresce quando a multiplicidade da ligação aumenta, decresce quando aumenta o número de pares isolados em átomos vizinhos e decresce com o aumento do raio atômico"
Capitulo 2 - Ligações Quimicas - pagina 186 - Principios de Quimica - Peter Atkins e Loretta Jones - 3ª edição.

Vishe, escrevi demais  O.o

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Re: Energia da reação

Mensagem por Victor de oliveira em Sex Maio 01 2015, 13:13

Ótima resposta Carlos,está bem completa.E bem lembrado quanto ao raio atômico e número de pares isolados, mais uma forma de justificar a resposta.A partir disso , poderia até acrescentar força eletrostática , baseadas nas ideias de coulomb.

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Re: Energia da reação

Mensagem por Ashitaka em Sex Maio 01 2015, 21:04

Muito obrigado pela completíssima resposta. Agora ficou mais claro. Esse parágrafo do "Certo, agora vamos analisar" foi particularmente esclarecedor.
Mais uma vez, obrigado.

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