ENTALPIA DE LIGAÇÃO

Entalpia de ligação

Carina, Dyovana, Giulia, Júlia Araujo, Júlia Luíza e Maria Eduarda Camara

START

Entalpia de ligação

Em algumas reações químicas (não sintetizadas), não é possível calcular o valor de Δ H, o que faz com que sua entalpia seja conhecida através da entalpia de outras reações, daí entra a Lei de Hess: em uma reação a variação de entalpia é a mesma, independente da etapa em que a reação ocorre.

Entalpia é a quantidade de energia em uma determinada reação, podemos calcular o calor de um sistema através da variação de entalpia (∆H). A variação da Entalpia está na diferença entre a entalpia dos produtos e a dos reagentes, sendo assim, o calor de uma reação corresponde ao calor liberado ou absorvido em uma reação.

Δ Htotal = ΔH final – ΔH inicial

Exemplos

Entalpia de ligação representado por ∆Hl é a energia ou a variação de energia na quebra de 1 mol de ligação de substâncias no estado gasoso (25°C), podendo ser simples, duplas ou triplas, mas sempre covalentes. Os átomos podem ser iguais ou diferentes. Se houver quebra de ligação, a energia é absorvida, já na formação da ligação, libera uma energia de igual valor.

É possível apenas fazer uma estimativa esperimental sobre o valor da variação de Entalpia através da teoria, pois há muitos fatores que tornam a exatidão esperimental algo impossível, entre eles a complexidade, toxidade, liberação de calor, radioatividade etc. Mas na teórica podemos estimar se levarmos em consideração a diferença de energia entre entre as ligações rompidas e formadas, como podemos ver no exemplo:

exemplo

Tabela de entalpia de formação

A tabela a seguir apresenta valores de entalpia de ligação entre alguns elementos:

tabela

A entalpia de ligação pode ser calculada entre a diferença de ligações rompidas e as ligações formadas: ∆HL= E - E O cálculo através das energias de ligações deve ser aplicado para que se tenha uma estimativa energética de uma reação. Existe algumas reações praticamente impossíveis de calcular, seja por complexidade ou toxicidade. Portanto, só dá para calcular o valor energético através do ∆HL, sem experimento.

ligações rompidas

ligações formadas

Exercícios resolvidos

O ácido clorídrico é uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio (HCD), um gás incolor ou levemente amarelado, não inflamável e tóxico, obtido como subproduto da cloração do benzeno ou de outros hidrocarbonetos. O ácido cloridrico pode ser obtido através da reação: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) Com base nos dados da tabela

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) H — H + Cl — Cl → 2H — Cl 436 + 243 → 2 . 432 679 → 864 + - ∆H = +679 -864 ∆H = -185kj

Exercícios resolvidos

A amônia (NH3) é uma substância muito utilizada na fabricação de fertilizantes e produtos de limpeza. Uma forma de produzi-la é por meio da síntese de Haber-Bosch, que ocorre em alta temperatura e pressão. Abaixo temos a equação que representa essa síntese:

Veja o valor das energias de ligação entre os átomos:

Determine a entalpia de formação de 1 mol de amônia. a) –78 kJ/mol. b) –44 kJ/mol. c) +54 kJ/mol. d) +98 kJ/mol. e) +60 kJ/mol.

Exercícios resolvidos

Letra b). Com os valores de energia fornecidos pelo exercício, devemos fazer o seguinte para resolver a questão: 1º Passo: Escrever a equação representando a fórmula estrutural de cada um dos participantes da equação:

2º Passo: Calcular a energia total das ligações nos reagentes. Para isso, devemos multiplicar o valor da energia da ligação entre os átomos envolvidos pelo coeficiente estequiométrico na equação e pelo número de vezes que ela se repete na estrutura. Por fim, basta somar os valores. Hreagentes = 1.(N≡N) + 3. (H-H) Hreagentes = 1.(944) + 3.(436) Hreagentes = 944 + 1308 Hreagentes = 2252 KJ.mol-1

Exercícios resolvidos

3º Passo: Calcular a energia total das ligações nos produtos. Para isso, devemos multiplicar o valor da energia da ligação entre os átomos envolvidos pelo coeficiente estequiométrico na equação e pelo número de vezes que ela se repete na estrutura. Por fim, basta somar os valores. Hprodutos = 6.(N-H) Hprodutos = 6.(390) Hprodutos = 2340 KJ.mol-1 Nos produtos, a energia é sempre liberada, logo, Hprodutos = - 2340 KJ.mol-1.

4º Passo: Utilizar os valores encontrados para reagentes e produtos na seguinte fórmula: ΔH = Hprodutos + Hreagentes ΔH = - 2340 + 2252 ΔH = - 88 KJ.mol-1

Exercícios resolvidos

5º Passo: Como o exercício pede a entalpia de formação de 1 mol de NH3 e, na equação, temos 2 mol, devemos dividir o valor encontrado por dois: ΔH = - 88 2 ΔH = - 44 KJ.mol-1

Exercícios resolvidos

(Uem 2013) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Quando um processo endotérmico ocorre em um sistema à pressão constante, esse sistema absorve calor do ambiente e sua entalpia aumenta. 02) O ΔH de uma reação depende do estado físico dos reagentes e dos produtos. 04) O ΔH de uma reação depende da quantidade de reagentes e de produtos. 08) A queima de 1 mol de carbono grafite libera a mesma quantidade de energia liberada na queima de 1 mol de carbono diamante. 16) Se a energia da ligação C–C é 348 kJ/mol, pode-se concluir que a energia da ligação C C é 1.044 kJ/mol.

Exercícios resolvidos

01 + 02 + 04 = 07. 01. Quando um processo endotérmico ocorre em um sistema à pressão constante, esse sistema absorve calor do ambiente e sua entalpia aumenta. 02. O ΔH de uma reação depende do estado físico dos reagentes e dos produtos. 04. O ΔH de uma reação depende da quantidade de reagentes e de produtos, por exemplo, do número de mols do reagente. 08. A queima de 1 mol de carbono grafite não libera a mesma quantidade de energia liberada na queima de 1 mol de carbono diamante, pois são alótropos que apresentam estruturasdiferentes. 16. A energia de ligaçãoC–C não é diretamente proporcional à energia de ligação C C .

Eureka!

Obrigada!

Carina, Dyovana, Giulia, Júlia Araujo, Júlia Luíza e Maria Eduarda Camara

2° ano EM - 2021