- Dê a equação da tricloração do benzeno na presença de luz ultravioleta intensa.
Passo 1
O enunciado pede: “Dê a equação da tricloração do benzeno na presença de luz ultravioleta intensa.”
Informações que temos (explicitadas):
Informações que temos (explicitadas):
- Reagente inicial:
(benzeno). - Reagente clorante:
(cloro molecular). - Condição: luz ultravioleta intensa (indica processo fotoquímico, radicalar).
- Produto pedido: “tricloração” — isto é, substituição de três átomos de hidrogênio por três átomos de cloro no anel aromático, formando um composto com fórmula geral
. - Quando um hidrogênio do benzeno é substituído por cloro forma-se ácido clorídrico
como subproduto.
Passo 2
O que significa “tricloração” em termos de contagem de átomos?
- Partimos de
: seis átomos de hidrogênio no benzeno. - Tricloração troca três desses hidrogênios por três átomos de cloro, gerando uma molécula com três cloros e três hidrogênios restantes:
. - Cada substituição H → Cl gera uma molécula de
(um H do benzeno se combina com um átomo de Cl).
Logo, esperamos como subprodutos.
Passo 3
Agora vamos pensar na fonte do cloro. O cloro molecular vem como
. Cada molécula de
tem dois átomos de Cl. Precisamos no total de quantos átomos de Cl para obter o produto e os subprodutos?
- No produto
há átomos de Cl. - Em
há mais átomos de Cl.
Total de átomos de Cl no lado dos produtos =. Para fornecer átomos de Cl precisamos de moléculas de (pois ).
Portanto, o coeficiente estequiométrico paraserá .
Passo 4
Balanceando hidrogênio e carbono:
- Carbono:
aparece só no benzeno e no produto , ambos com carbonos — OK. - Hidrogênio: Lado reagente
tem H. Produtos: tem H e tem H; total H — também balanceado.
Assim a equação com inteiros fica coerente.
Passo 5
Comentário sobre mecanismo (didático e simples):
- A presença de luz ultravioleta promove a homólise de
formando dois radicais . - Esses radicais podem abstrair átomos de hidrogênio do anel, gerando radicais arílicos que, ao se recombinar com outro radical
, formam o anel clorado. Repetindo o processo obtém-se substituições múltiplas (policlorinação). - Obs.: esse processo fotoquímico é energético e pode levar a múltiplas clorações (mono-, di-, tri-, até policlorações maiores). No exame você só precisa saber a equação estequiométrica que relaciona reagentes e produtos.
Passo 6
Escrevendo a equação química balanceada final (produto genérico para a tricloração, sem especificar isômero):