Questão 3
FUVEST 2019
(FUVEST - 2019)
O tricloreto de nitrogênio (NCl3), ou tricloramina, é um composto de aparência oleosa muito perigoso quando puro, pois se decompõe explosivamente formando N2 e Cl2. Ele era utilizado, até sua proibição na década de 1940, para o branqueamento de farinhas comerciais, no chamado Processo Agene®. Atualmente, é conhecido como um dos subprodutos tóxicos indesejáveis formados no processo de desinfecção de piscinas. Ele se forma, por exemplo, pela reação do cloro usado nas piscinas com ureia proveniente da urina de nadadores que as utilizam.
Pede-se:
a) Represente a molécula do NCl3 utilizando fórmula de Lewis.
b) Escreva a equação balanceada para a decomposição do NCl3 em N2 e Cl2. Qual é o número de oxidação do nitrogênio no reagente e no produto?
c) Calcule a entalpia da reação de decomposição do NCl3, considerando os valores de energia de ligação fornecidos. A reação é endotérmica ou exotérmica? Demonstre seus cálculos e justifique sua resposta.
Gabarito:
Resolução:
a) Pela regra do octeto, a estrutura de Lewis formada pelo NCl3 é:
b) Equação não balanceada:
Equação balanceada: ou
(mínimos coef. inteiros)
Números de oxidação:
c) a quebra de uma ligação é endotérmica, ao passo que a formação de uma ligação é exotérmica. Sendo assim, por mol de NCl3 decomposto teremos:
3 mol de (N-Cl) a quebrar => +3.200 =+600 kJ/mol
0,5 mol de () a formar => -0,5.940 = -470 kJ/mol
1,5 mol de (Cl-Cl) a formar => -1,5.240 = -360 kJ/mol
A reação é exotérmica, pois nos cálculos.