- Explique a reatividade relativamente baixa do hidrogênio.
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos por que o hidrogênio molecular
apresenta reatividade relativamente baixa. O conteúdo aqui envolve ligações químicas (energia de ligação) e conceitos de cinética (barreira de ativação).
Passo 2
O principal fator é a força da ligação simples entre os dois átomos de hidrogênio. A energia de dissociação da ligação H–H é muito elevada, cerca de
. Isso significa que, para quebrar essa ligação e permitir que cada átomo reaja com outra espécie, precisamos fornecer uma grande quantidade de energia.
Passo 3
No modelo de orbitais moleculares, os dois elétrons de
ocupam o orbital ligante
e não há elétrons desemparelhados nem orbitais antiligantes ocupados. Como consequência, a molécula é estável e não possui momento dipolar que favoreça interações eletrostáticas com reagentes polares.
Passo 4
Como a reação típica inicia por ruptura homolítica da ligação H–H, há uma barreira de ativação elevada. Em condições ambiente, a energia disponível geralmente não é suficiente para vencer essa barreira, de modo que
reage apenas em presença de energia externa (calor, luz UV) ou de catalisadores (metais de transição, por exemplo).
Além disso, sendo uma molécula muito pequena e eletronicamente simétrica, não sofre polarização significativa quando se aproxima de outras moléculas, o que também dificulta iniciações de reação por mecanismos iônicos.
Além disso, sendo uma molécula muito pequena e eletronicamente simétrica,
Resposta
A reatividade baixa do hidrogênio molecular decorre da forte ligação H–H (energia de dissociação alta), da ausência de elétrons desemparelhados ou de momento dipolar e da elevada barreira de ativação exigida para romper a ligação, exigindo fontes de energia ou catalisadores para que ocorra reação.