ENERGIA DE LIGAÇÃO -DEFINIÇÃO E APLICAÇÃO

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OI GALERA!!

HOJE, 29 DE ABRIL DE 2020, ESTAMOS CONFINADOS E A PANDEMIA ESTÁ EM ASCENDÊNCIA .

O QUE SIGNIFICA QUE VOCÊ PODE MUITO BEM ESTUDAR ISSO AQUI!

energia de ligação, ou entalpia de ligação, é a energia absorvida na quebra de UM MOL de ligação, no estado gasoso, entre átomos a 25 oC e 1 atm. 

A energia de ligação está envolvida na quebra ou na formação de uma ou mais ligações entre átomos de uma molécula. A molécula de gás hidrogênio, por exemplo, apresenta uma ligação simples (sigma) entre os átomos envolvidos:

Fórmula estrutural do gás hidrogênio
Fórmula estrutural do gás hidrogênio

Os átomos não estão sozinhos. Lembra que eles precisam fazer ligações para estabilizar?

Quando ocorrem essas ligações temos uma liberação de energia, pois os átomos saem de um estado mais energético para um estado menos energético e mais estabilizados.

Dessa forma, quando essas ligações são rompidas para a formação de outras substancias, há necessidade de absorver energia para quebrar as ligações.

Então pode-se dizer que a formação de uma molécula é um tipo de energia exotérmica- libera energia e a quebra dessa molécula é uma forma de energia endotérmica- precisa absorver energia.

Podemos utilizar o conhecimento das energias de ligação das moléculas dos reagentes e dos produtos para determinar a variação da energia (ΔH) do processo químico e, em seguida, classificá-lo.

O que é energia de ligação? - Brasil Escola
EXEMPLO DE UMA REAÇÃO COM SUAS LIGAÇÕES ENTRE OS ÁTOMOS
IMAGEM: BRASIL ESCOLA UOL

Por exemplo, veja a equação abaixo:

Ligações químicas nos participantes de uma equação química
veja os reagentes são : AB + CD—–> BD + AC


Ligações químicas nos participantes de uma equação química: A-B significa que o elemento A está ligado ao elemento B através de uma ligação representada pelo traço .

Temos ligações simples em cada um dos participantes da reação. Elas apresentam os seguintes valores:

  • [A-B] = 50 Kcal ——necessários para romper essa ligação
  • [C-D] = 100 Kcal
  • [B-D] = 80 Kcal—–necessários para juntar os elementos nessa ligação
  • [A-C] = 230 Kcal

Com os valores acima, podemos calcular a energia envolvida na quebra das ligações dos reagentes e na formação das ligações dos produtos da seguinte maneira:

  • Nos reagentes – a energia necessária para romper a ligação entre os elementos:

50 Kcal para romper a ligação AB e 100 Kcal para romper a ligação CD, ou seja, no reagente, serão utilizados 150 Kcal para o rompimento das ligações.

  • Nos produtos

80 Kcal para formar a ligação BD e 230 Kcal para formar a ligação AC, ou seja, no produto serão liberados 310 Kcal na formação das ligações

Com os valores das energias envolvidas nos reagentes e produtos, é possível saber se a reação absorveu ou liberou mais energia apenas subtraindo a energia utilizada no rompimento pela energia liberada na formação:

ΔH = + 150 kcal dos regentes ( que precisam dessa energia para quebrar as ligações- ABSORVE ) – 310 kcal ( energia liberada na formação de novas moléculas- LIBERA )

ΔH = +150 – 310 ( cálculo da entalpia da reação )

ΔH = -160 Kcal =REAÇÃO EXOTÉRMICA LIBERANDO ENERGIA

Outro exemplo:

Entalpia de ligação - SóQ (Química)
imagem: SOQ


Preste atenção que no cálculo da entalpia da reação, através da energia de ligação, são levados em conta o valor e o sinal de cada lado e depois soma-se, de forma simples.

Quando é dado um exercício pedindo o cálculo da entalpia através da s energias de ligação, vem também uma tabela para que você monte as ligações e faça as contas:( observe que independente de ser simples ligação, dupla ou tripla o valor já é calculado para isso e é esse a ser usado):

Exercícios sobre energia de ligação - Brasil Escola

Exemplo: para quebrar a ligação entre 2 oxigênios, precisa de 498 kj/mol de energia, ou seja, receber essa energia para quebrar essa ligação- toda quebra de ligação é endotérmica.

Como utilizar?

Imagine esse exedrcício:

Com base nos valores fornecidos, qual será o valor do ΔH da combustão de 1 mol de metano?

Está sendo pedido o valor da variação de entalpia da combustão do gás metano.|E tem as energias das ligações na tabela acima.

Mãos à obra:

Inicialmente é importante reescrever a equação química, demonstrando todas as ligações existentes em cada molécula.Não pule essa etapa, senão corre o risco de deixar alguma ligação perdida no caminho….

Em seguida, devemos determinar a quantidade de energia absorvida no reagente (Er) e liberada no produto (Ep) da reação:

Para o reagente: energia absorvida (sempre positiva, independentemente do sinal dos valores fornecidos). Nos reagentes, temos 1 mol do CH4, com a ligação C-H quatro vezes, e 2 mol de O2, no qual temos a ligação O=O. Assim, temos:

Er = 4.EC-H + 2.EO2
Er = 4.(414) + 2.(500)
Er = 1656 + 100
Er = 2656 kJ.mol–1

Para o produto: energia liberada (sempre negativa, independentemente do sinal dos valores fornecidos). Nos produtos, temos 1 mol de CO2, que possui duas ligações C=O, e 2 mol de água, que possui duas ligações H-O. Assim, temos:

Ep = 2.EC=O + 2.2.EH-O
Ep = 2.(-716). + 4(-439)
Ep = -1432 – 1756
Ep = -3188 kJ.mol–1

Com esses dados, basta utilizar a expressão para o cálculo do ΔH envolvendo a energia de ligação:

ΔH = energia absorvida + energia liberada
ΔH = 2656 + (-3188)
ΔH = – 532 kJ.mol–1

Dessa mesma maneira,podemos resolver qualquer exercício, desde que sejam dadas as energias de ligação.

Na proxima postagem faremos vários tipos de exercicios usando os conceitos de energia de ligação, energia de combustão, energia de formação.

Pode parecer complicado agora, mas não é!

Também vamos fazer uma video aula com as explicações dos exercicios.

Você vai ficar fera nisso!

pesquisas:brasilescolauol.com.br

www.manualdaquimica.com

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