Com base em considerações energéticas, qual das seguintes reações ocorrerá mais facilmente?
(a) Cl(g)+CH4(g) longrightarrow CH3 Cl(g)+H(g)

Passo 1

Então, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A pergunta quer saber, com base em considerações energéticas, qual das reações listadas vai acontecer mais facilmente. A reação que vamos analisar aqui é:
Cl(g) + CH4(g) longrightarrow CH3 Cl(g) + H(g)
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre energias de ligação e como elas influenciam a espontaneidade das reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais ligações estão sendo quebradas e quais estão sendo formadas nessa reação.
  • Ligações quebradas:
    • Uma ligação C-H em metano ( CH4).
  • Ligações formadas:
    • Uma ligação C-Cl na clorometano ( CH3Cl).

Passo 3

Agora, vamos usar as energias de ligação para calcular a variação de energia da reação. As energias de ligação aproximadas são:
  • Energia de ligação C-H: 413 kJ/mol
  • Energia de ligação C-Cl: 328 kJ/mol
A variação de energia ( De) da reação pode ser calculada da seguinte forma:
Deçõçõ
Substituindo os valores:
De

Passo 4

O resultado De indica que a reação absorve energia, ou seja, é endotérmica. Reações endotérmicas não ocorrem facilmente por si só porque precisam de um input de energia para acontecer.

Resposta

Como a variação de energia é positiva (+85 kJ/mol), a reação é endotérmica e, portanto, não ocorrerá facilmente com base nas considerações energéticas.

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