Estime o
do radical NH gasoso a partir dos valores apropriados a partir de uma tabela de energias de ligação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para estimar o ΔᵢH° (entalpia de formação padrão) do radical NH gasoso. Isso está relacionado à Termoquímica, especificamente ao uso de energias de ligação para calcular entalpias de reação. Para resolver isso, vamos precisar das energias de ligação das moléculas envolvidas na formação do NH.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a entalpia de formação padrão (ΔᵢH°). É a energia necessária para formar 1 mol de um composto a partir de seus elementos na forma mais estável em condições padrão (25°C e 1 atm). No nosso caso, queremos formar o radical NH a partir dos elementos, que são o nitrogênio (N₂) e o hidrogênio (H₂).
Passo 3
Vamos escrever a equação da reação de formação do radical NH a partir dos elementos:
Usamos coeficientes ½ para balancear os átomos de nitrogênio e hidrogênio.
Passo 4
Para calcular a ΔᵢH°, usamos a seguinte fórmula que relaciona as energias de ligação:
Isso significa que subtraímos a soma das energias das ligações formadas das ligações quebradas.
Passo 5
Agora, vamos identificar as ligações que estão sendo quebradas e formadas na reação:
-
Reagentes (ligações quebradas):
- ½ mol de N≡N (ligações da molécula de nitrogênio)
- ½ mol de H–H (ligação da molécula de hidrogênio)
-
Produtos (ligações formadas):
- 1 mol de N–H (ligação no radical NH)
Passo 6
Vamos buscar os valores das energias de ligação (em kJ/mol) em uma tabela:
- N≡N: 941 kJ/mol
- H–H: 436 kJ/mol
- N–H: 391 kJ/mol
Passo 7
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 8
Calculando cada parte:
-
Ligações quebradas:
Total: $ 470.5 + 218 = 688.5 , kJ/mol $ -
Ligações formadas:
Passo 9
Agora, aplicando na fórmula:
Resposta
A entalpia de formação padrão do radical NH gasoso é aproximadamente 297,5 kJ/mol.