Utilizando os dados a seguir, calcule o ΔH da reação seguinte em kcal. Dadas as energias de ligação: H - H =104,2 kcal; N - H = 92,0 kcal; N ≡ N = 225,8 kcal.
3 H2 (g) + 1 N2(g) → 2 NH3(g)
Respostas
Resposta:
-13,6kcal
Explicação:
Como sabemos, para romper ligações temos que fornecer energia para a ligação, pois assim os átomos voltam para um estado de menor estabilidade(mais energético) e para formar ligações, os átomos liberam energia, pois vão para um estado mais estável.
Falar que os átomos ficaram mais estáveis é sinônimo de dizer que eles estão com menos energia.
Em uma reação, os reagentes são consumido tendo suas ligações rompidas e os produtos são formados, tendo, portanto, suas ligações sendo formadas.
Para calcular o ΔH de uma reação a partir da energias de ligações, vamos usar o sinal das energia de ligações negativa para os produtos e positiva para os reagentes. Lembrando que os produtos tem ligações formadas, então liberam energia e os reagentes tem ligações rompidas, logo absorvem energia, portanto sinal positivo.
ΔH = ∑H ligações rompidas dos reagentes + ∑ H ligações formadas nos produtos
Obs-> o símbolo ∑ indica somatório.
Nos reagentes:
Temos o 3 mols de H₂ sendo rompidos, como foi dito que em 1 mol de H₂(H-H) a energia de ligação é de 104,2 kcal/mol, para romper 3 mols de H₂ => 3. 104,2 = +312,6 kcal
Temos, também, 1 mol de N₂ nos reagentes, como foi dito que a energia de ligação de 1 mol de N₂(N≡N) é de 225,8 kcal, para romper 1 mol de N₂ => 1. 225,8 kcal = +225,8kcal
Logo, nos reagentes devemos fornecer : +312,6 kcal + 225,8kcal = 538,4 kcal para romper todas a ligações.
Nos produtos:
Nos produtos temos apenas 2 mols de NH₃. Foi dito que a energia de ligação entre NH(N-H) é de 92 kcal. Sabendo que a amônia(NH₃) tem três ligações do tipo N-H, vamos multiplicar 92 por 3=> 92. 3 = 276 kcal. Logo, em 1 mol de NH₃, teremos a energia de ligação de 276 kcal. Para formar 2 mols de NH₃, haverá a liberação de => 2. (-276kcal) => -552kcal
Concluímos que, devemos fornecer 538,4 kcal para romper as ligações dos reagentes e haverá a liberação de 552 kcal na formação dos produtos. Fazendo a soma : 538,4 - 552 = -13,6kcal.