A reação P4(g) <=ftharpoons 2 P2(g) tem De.
Compare o valor que você obteve com a energia de ligação em N2(946 kJ cdot mol^-1) e sugira uma explicação para a diferença de energia de ligação em P2 e N2.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a reação
P4(g);<=ftharpoons;2,P2(g)
tem De.
O assunto aqui é Termoquímica (energia de ligação e entalpia de reação).
Pra resolver, a gente vai usar a ideia de que
çã
onde é a energia de ligação em kJ/mol. Queremos descobrir a energia de ligação do e comparar com o (que é 946 kJ/mol) e explicar por que são diferentes.

Passo 2

Energia de ligação é a energia necessária pra quebrar uma ligação química de moléculas gasosas, medida em kJ por mol de ligações.
Na nossa reação, “quebram” as 6 ligações P–P simples do e “formam” 2 ligações P–P (uma em cada ).

Passo 3

Estrutura do : é um tetraedro com 6 arestas, cada uma uma ligação simples P–P.
No , há só uma ligação entre os dois átomos de fósforo. Vamos chamar a energia dessa ligação de , mesmo que seja uma dupla.

Passo 4

Pela lei de Hess simplificada:
De
Sabemos .
O valor típico de é cerca de 200 kJ/mol.

Passo 5

Substituindo os números:
217 = 6cdot 200 ;-;2,D(P!-!P) Longrightarrow 217 = 1200 - 2,D(P!-!P)
2,D(P!-!P) = 1200 - 217 = 983 Longrightarrow D(P!-!P) = 9832 = 491,5 kJ/mol
Ou seja, tem energia de ligação ≈ 492 kJ/mol.

Passo 6

Comparando:
: ≈ 492 kJ/mol
: 946 kJ/mol
Por que essa diferença?
  1. forma ligação tripla (σ + 2 π), enquanto chega só a dupla (σ + π).
  2. Os orbitais 2p do N são pequenos e se encaixam muito bem, criando π fortes.
  3. O fósforo usa orbitais 3p, que são maiores e têm sobreposição π bem menos eficiente.
  4. Além disso, átomo maior dificulta aproximar os núcleos, reduzindo a energia da ligação.

Resposta

A energia de ligação em (~492 kJ/mol) é bem menor que em (946 kJ/mol) porque tem ligação tripla e orbitais 2p pequenos que fazem π superforte, enquanto só forma ligação dupla com orbitais 3p maiores, menos eficazes para π, resultando em ligação muito mais fraca.

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