Question

A reação de cloração do metano, em presença de luz, é mostrada abaixo. CH4 + Cℓ2 CH3Cℓ + HCℓ ∆H = –25 kcal mol–1 Considere os dados de energia das ligações abaixo. C−H : 105 kcal mol–1 Cℓ−Cℓ : 58 kcal mol–1 H−Cℓ : 103 kcal mol–1 A energia da ligação C−Cℓ, no composto CH3Cℓ, é

Answer 1

Energia da ligação C-Cl = - 85 kcal/mol

De acordo com a reação de cloração do metano:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl    ∆H = –25 kcal.mol–1

A variação de entalpia da reação pode ser representada pela soma de toda energia consumida para dissociar as ligações dos reagentes, menos a soma de toda a energia referente à formação das ligações nos produtos:

∆H = Hdissociadas - Hformadas

∆H = [4.(Energia da ligação C-H) + 1.(Energia da ligação Cl-Cl)] - [1.(Energia da ligação H-Cl) + 3.(Energia da ligação C-H) + 1.(Energia da ligação C-Cl)]

-25 = [4.(105) + 1.(58)]-[1.(103) + 3.(105) + 1.(Energia da ligação C-Cl)]

-25 = 478 - 418 - Energia da ligação C-Cl

-25 - 60 = Energia da ligação C-Cl

Energia da ligação C-Cl = - 85 kcal/mol

Answer 2

A energia da ligação C-Cl, no composto CH3Cl é de 85 kcal/mol.

Energia em ligações químicas

CH4 + Cℓ2 -> CH3Cℓ + HCℓ                                          ∆H = –25 kcal/mol (equação da cloração do metano)

Valor da energia das ligações oferecidas pela questão:

• C−H : 105 kcal/mol
• Cℓ−Cℓ : 58 kcal/mol
• H−Cℓ : 103 kcal/mol

Para encontrar a energia da ligação C-Cl, primeiro acharemos o valor da energia de cada substância (formada e dissociada), depois calcularemos o valor da ligação a partir da entalpia:

• CH4: 4 ligações C-H -> 4 x 105 = 420 kcal/mol

• Cl2: 1 ligação Cl-Cl -> 58 kcal/mol
• CH3Cl: 1 ligação C-Cl + 3 ligações C-H = C-Cl + (3 x 105) = C-Cl + 315 kcal/mol
• HCl: 1 ligação H-Cl = 103 kcal/mol

∆H = energia dos reagentes - energia dos produtos

-25 = (420 + 58) - (C-Cl + 315 + 103)

-25 = 478 - C-Cl - 418

C-Cl = 478 - 418 +25 = 85 kcal/mol

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