Usando a tabela das entalpias médias de ligação, estime se a reação abaixo é exotérmica ou endotérmica.
N2 H4(g) N2(g)+2 H(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma reação química onde a hidrazina ( N2H4) está se transformando em nitrogênio ( N2) e hidrogênio ( H2). Nosso objetivo é descobrir se essa reação libera calor (exotérmica) ou absorve calor (endotérmica). Para resolver isso, vamos usar as entalpias médias de ligação, que basicamente nos dizem quanta energia é necessária para quebrar ou formar ligações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais ligações estão sendo quebradas e quais estão sendo formadas nessa reação.
Ligações sendo quebradas:
  • Na hidrazina ( N2H4), temos uma ligação N–N e quatro ligações N–H.
Ligações sendo formadas:
  • No nitrogênio ( N2), há uma ligação tripla N≡N.
  • No hidrogênio ( H2), temos duas ligações H–H (uma para cada molécula de H2).

Passo 3

Agora, vamos usar as entalpias médias de ligação para calcular a energia envolvida na quebra e formação dessas ligações. Aqui estão alguns valores típicos:
  • Ligação N–N: 163 kJ/mol
  • Ligação N–H: 391 kJ/mol
  • Ligação N≡N: 945 kJ/mol
  • Ligação H–H: 436 kJ/mol

Passo 4

Vamos calcular a energia total necessária para quebrar as ligações nos reagentes:
  • Quebrar 1 ligação N–N: 1 times 163 = 163 , kJ
  • Quebrar 4 ligações N–H: 4 times 391 = 1564 , kJ
Total de energia absorvida (quebra das ligações):
163 + 1564 = 1727 , kJ

Passo 5

Agora, vamos calcular a energia liberada na formação das ligações dos produtos:
  • Formar 1 ligação N≡N: 1 times 945 = 945 , kJ
  • Formar 2 ligações H–H: 2 times 436 = 872 , kJ
Total de energia liberada (formação das ligações):
945 + 872 = 1817 , kJ

Passo 6

Vamos agora calcular a mudança total de entalpia ( De) da reação:
De

Resposta

Como De é negativo (-90 kJ), a reação libera energia. Portanto, a reação é exotérmica.

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