Questão 10508
FUVEST 1998
(Fuvest 1998) Pode-se conceituar energia de ligação química como sendo a variação de entalpia (∆H) que ocorre na quebra de 1 mol de uma dada ligação. Assim, na reação representada pela equação:
NH3(g) N(g) + 3H(g); ∆H = 1170 kJ/mol NH3
são quebrados 3 mols de ligação N-H, sendo, portanto, a energia de ligação N-H igual a 390 kJ/mol.
Sabendo-se que na decomposição:
N2H4(g) 2N(g) + 4H(g); ∆H = 1720 kJ/mol N2H4,
são quebrados ligações N-N e N-H, qual o valor, em kJ/mol, da energia de ligação N-N ?
80
160
344
550
1330
Gabarito:
160
Resolução:
Pela reação de decomposição do NH3:
NH3(g) → N(g)+ 3 H(g) ∆H = 1170 kJ/mol
vemos que são dissociados 3 mols de ligação N-H, e a energia para a dissociação de cada ligação N-H é 390kJ/mol.
Pela reação de decomposição do N2H4:
N2H4(g) → 2 N(g) + 4 H(g); ∆H = 1.720 kJ
podemos ver que ocorre a dissociação de 1 mol de ligações N-N e mais 4 mols de ligações N-H com ∆H = 1.720 kJ.
A variação de entalpia da reação pode ser representada pela soma de toda energia consumida para dissociar as ligações dos reagentes, menos a soma de toda a energia referente à formação das ligações nos produtos:
∆H = Hdissociadas - Hformadas
Segundo o enunciado, o ∆H dessa reação é de ∆H = 1.720 kJ/mol. O N2H4 foi fragmentando nos átomos constituintes, não ocorrendo a formação de nenhuma molécula.
Sendo assim, a variação de entalpia é somente referente a dissociação das ligações N-H e N-N.
∆H = Hdissociadas
∆H = 4*(Energia da ligação N-H) + 1(Energia da ligação N-N)
substituindo com os valores conhecidos:
1.720 kJ/mol = 4*(390 kJ/mol) + 1*(Energia da ligação N-N)
1720kJ/mol - 1560kJ/mol = (Energia da ligação N-N)
160kJ/mol = (Energia da ligação N-N)