quí tienes un ejercicio resuelto relacionado con el benceno:
Ejercicio: Determinación de la energía de resonancia del benceno
El benceno (C6H6) es una molécula plana con una estructura hexagonal de seis átomos de carbono (C) y seis átomos de hidrógeno (H). Uno de los aspectos interesantes del benceno es su energía de resonancia, que se debe a la distribución uniforme de los electrones en los enlaces carbono-carbono.
Dado que la energía de resonancia del benceno es la diferencia entre su energía real y la energía que tendría si tuviera enlaces dobles alternados, calcula la energía de resonancia del benceno sabiendo que la energía de los enlaces carbono-carbono (C-C) en el benceno es de 154 kcal/mol y que la energía de los enlaces dobles carbono-carbono (C=C) es de 146 kcal/mol.
Solución:
Primero, vamos a calcular la energía que tendría el benceno si tuviera enlaces dobles alternados en lugar de una estructura plana con enlaces de resonancia.
En el benceno, hay seis enlaces C-C idénticos. La energía de cada enlace C-C en el benceno es de 154 kcal/mol.
Si tuviéramos una estructura con enlaces dobles alternados, habría tres enlaces C=C con una energía de 146 kcal/mol cada uno y tres enlaces C-C con una energía de 154 kcal/mol cada uno.
La energía total de esta estructura alternativa sería:
Energía = (3 enlaces C=C) * (146 kcal/mol) + (3 enlaces C-C) * (154 kcal/mol)
Energía = (3 * 146 kcal/mol) + (3 * 154 kcal/mol)
Energía = 438 kcal/mol + 462 kcal/mol
Energía = 900 kcal/mol
Ahora, para calcular la energía de resonancia del benceno, restamos la energía real de la estructura del benceno a la energía de la estructura alternativa:
Energía de resonancia = Energía de la estructura alternativa – Energía de la estructura real del benceno
Energía de resonancia = 900 kcal/mol – (6 enlaces C-C en el benceno * 154 kcal/mol/enlace C-C)
Energía de resonancia = 900 kcal/mol – (6 * 154 kcal/mol)
Energía de resonancia = 900 kcal/mol – 924 kcal/mol
Energía de resonancia = -24 kcal/mol
La energía de resonancia del benceno es de -24 kcal/mol. Esta energía negativa indica que el benceno es más estable que una estructura con enlaces dobles alternados, lo que refleja su característica de estructura de resonancia.
