28- Com base em considerações energéticas, qual das seguintes reações ocorrerá mais facilmente?
Passo 1
O enunciado dá duas reações e seus calores de reação (entalpias) e pede: com base em considerações energéticas, qual reação ocorrerá mais facilmente?
Dados fornecidos:
- Reação A:
com . - Reação B:
com .
O que se pede claramente: escolher, entre A e B, qual será energeticamente mais favorável (ocorrerá mais facilmente com base em energia).
Passo 2
O que significa a entalpia
e como ela indica facilidade energética?
- Definição curta:
é a variação de entalpia (calor) quando a reação ocorre a pressão constante por mol de reação segundo o esquema dado. - Interpretação do sinal:
- Se
a reação é exotérmica: libera calor para o ambiente (energia dos produtos menor que a dos reagentes). Energeticamente tende a ser favorável. - Se
a reação é endotérmica: precisa fornecer calor (energia dos produtos maior que a dos reagentes). Energeticamente menos favorável.
- Se
- Regra prática para estimar
por ligações: Aqui cada termo é a energia média de ruptura/ formação de uma ligação por mol; valores positivos representam energia necessária para quebrar uma ligação.
Passo 3
Vamos ver as energias de ligação típicas que usaremos para estimar
e entender os valores numéricos (são valores médios aproximados, comuns em tabelas):
- energia da ligação
: . - energia da ligação
: . - energia da ligação
: .
Explanação rápida: esses números dizem quanto custa (em kJ/mol) quebrar a ligação; formar a ligação libera aproximadamente esse mesmo valor. Usando a fórmula do passo anterior, podemos explicar os
dados no enunciado.
Passo 4
Estimativa para a Reação B (
) usando energias de ligação:
- Ligações quebradas: uma ligação
em : . - Ligações formadas: uma ligação
: .
Aplicando a fórmula:
Comentário: o resultado é negativo (exotérmico) e coincide com o valor fornecido no enunciado. Isso significa que, energeticamente, a formação de
e do radical
libera energia líquida.
Passo 5
Estimativa para a Reação A (
) usando energias de ligação:
- Ligações quebradas: uma ligação
: . - Ligações formadas: uma ligação
ao formar : .
Aplicando a fórmula:
Comentário: o resultado é positivo (endotérmico) e também coincide com o valor dado no enunciado. Isso mostra que formar
diretamente enquanto se gera um átomo de hidrogênio isolado exige energia líquida.
Passo 6
Conclusão energética e observação prática:
- Comparando
: a Reação B tem (exotérmica) e a Reação A tem (endotérmica). - Com base apenas em energetics (entalpia), reações exotérmicas são mais favoráveis do ponto de vista de liberação de energia; portanto, a Reação B ocorrerá mais facilmente energeticamente.
- Observação adicional (útil na prova): facilidade energética não garante necessariamente que a reação seja rápida — a barreira de ativação e o mecanismo (cinética) também importam. No caso real da reação entre
atômico e , o mecanismo de abstração de hidrogênio que gera e é exatamente o passo esperado (radicalar) e é compatível com a estimativa exergônica, por isso a Reação B é a rota praticável.
Força extra de ânimo: você já entendeu como usar energias de ligação para justificar resultados numéricos — ótima ferramenta para provas!