Questão 26
(Uerj-adaptada) - A reação química entre metano e cloro molecular produz ácido clorídrico e diclorometano, sendo este segundo composto empregado como solvente em processos industriais. Os valores de energia de ligação envolvidos na reação estão apresentados na tabela a seguir.
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline Ligação & Energia de ligação (kJ/mol) \
\hline $ \mathrm{C}-\mathrm{H} $ & 410 \
\hline $ \mathrm{C} \ell-\mathrm{C} \ell $ & 240 \
\hline $ \mathrm{C}-\mathrm{C} \ell $ & 330 \
\hline $ \mathrm{H}-\mathrm{C} \ell $ & 430 \
\hline
\end{tabular}

A energia, em quilojoules, liberada na formação de 1,0 mol de diclorometano é igual a:

A 640

B 950

C
220

D
850

E
400

Question

Questão 26
(Uerj-adaptada) - A reação química entre metano e cloro molecular produz ácido clorídrico e diclorometano, sendo este segundo composto empregado como solvente em processos industriais. Os valores de energia de ligação envolvidos na reação estão apresentados na tabela a seguir.
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline Ligação & Energia de ligação (kJ/mol) \
\hline $ \mathrm{C}-\mathrm{H} $ & 410 \
\hline $ \mathrm{C} \ell-\mathrm{C} \ell $ & 240 \
\hline $ \mathrm{C}-\mathrm{C} \ell $ & 330 \
\hline $ \mathrm{H}-\mathrm{C} \ell $ & 430 \
\hline
\end{tabular}

A energia, em quilojoules, liberada na formação de 1,0 mol de diclorometano é igual a:

A 640

B 950

C
220

D
850

E
400

Accepted Answer

Para calcular a energia liberada na formação de 1,0 mol de diclorometano ($\mathrm{CH_2Cl_2}$), precisamos considerar as energias das ligações quebradas e formadas durante a reação.

A reação química entre metano ($\mathrm{CH_4}$) e cloro molecular ($\mathrm{Cl_2}$) pode ser representada como:

$$
\mathrm{CH_4} + 2 \mathrm{Cl_2} \rightarrow \mathrm{CH_2Cl_2} + 2 \mathrm{HCl}
$$

Vamos analisar as ligações envolvidas:

- No reagente $\mathrm{CH_4}$, temos 4 ligações $\mathrm{C-H}$.
- No reagente $2 \mathrm{Cl_2}$, temos 2 ligações $\mathrm{Cl-Cl}$.

Portanto, as ligações quebradas são:
- 2 ligações $\mathrm{C-H}$ do $\mathrm{CH_4}$
- 2 ligações $\mathrm{Cl-Cl}$ dos $2 \mathrm{Cl_2}$

As ligações formadas são:
- 2 ligações $\mathrm{C-Cl}$ no $\mathrm{CH_2Cl_2}$
- 2 ligações $\mathrm{H-Cl}$ nos $2 \mathrm{HCl}$

Agora, usando as energias de ligação fornecidas:

$$
\text{Energia das ligações quebradas} = 2 \times 410 \, \text{kJ/mol} (\mathrm{C-H}) + 2 \times 240 \, \text{kJ/mol} (\mathrm{Cl-Cl})
$$
$$
\text{Energia das ligações quebradas} = 820 \, \text{kJ/mol} + 480 \, \text{kJ/mol} = 1300 \, \text{kJ/mol}
$$

$$
\text{Energia das ligações formadas} = 2 \times 330 \, \text{kJ/mol} (\mathrm{C-Cl}) + 2 \times 430 \, \text{kJ/mol} (\mathrm{H-Cl})
$$
$$
\text{Energia das ligações formadas} = 660 \, \text{kJ/mol} + 860 \, \text{kJ/mol} = 1520 \, \text{kJ/mol}
$$

A energia liberada é a diferença entre a energia das ligações formadas e a energia das ligações quebradas:

$$
\text{Energia liberada} = 1520 \, \text{kJ/mol} - 1300 \, \text{kJ/mol} = 220 \, \text{kJ/mol}
$$

Portanto, a energia liberada na formação de 1,0 mol de diclorometano é igual a:

\textbf{Resposta: C}

A energia liberada é 220 kJ/mol.