Utilizando a tabela de entalpia de ligação fornecida, calcule a variação de entalpia (
) das reações químicas a seguir e determine se a reação foi endotérmica ou exotérmica (lembre-se de balancear a equação).
Passo 1
O enunciado pede que eu calcule a variação de entalpia da reação e diga se ela é endotérmica ou exotérmica, lembrando de balancear a equação. A equação escrita no enunciado é
Informações relevantes fornecidas (ou presumidas da tabela de entalpia de ligação fornecida): vou usar os valores típicos de energia de ligação da tabela (estou pegando esses números da tabela de entalpia de ligação fornecida):
O que eu preciso entregar: o valor de
da reação (com unidades) e dizer se a reação é endotérmica ou exotérmica.
Passo 2
Explicando a ideia que vou usar (aula rápida): usamos a aproximação por entalpias médias de ligação. A regra é:
Aqui cada termo é a energia necessária para quebrar uma ligação (energia positiva). Se o resultado for negativo, a reação libera energia (exotérmica). Se positivo, absorve energia (endotérmica). Vou aplicar isso contabilizando quais ligações efetivamente são quebradas e quais são formadas quando os reagentes viram produtos.
Passo 3
Balanceamento e identificação das ligações:
- Primeiro corrijo o balanceamento: a equação correta e balanceada é
ou seja, só é necessário
mol de
(a equação dada com
estava desequilibrada em hidrogênios).
- Agora conto as ligações relevantes:
- Em
: há ligação e ligações . - Em
: há ligação . - Em
: há ligação e ligações .
- Em
- Quais ligações são quebradas e quais formadas ao passar de reagentes para produtos?
- Quebramos a ligação
(do eteno) e a ligação (do hidrogênio). - Formamos uma ligação
(no etano) e formamos ligações adicionais (porque o número de sobe de para ).
- Quebramos a ligação
- Observação útil: ligações
que já existiam e permanecem cancelam entre reagentes e produtos; só contabilizamos as que efetivamente são quebradas ou formadas.
Passo 4
Calculo da soma das energias das ligações quebradas (usar os valores da tabela citada):
Passo 5
Calculo da soma das energias das ligações formadas:
Passo 6
Agora aplico a fórmula
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a reação libera energia, ou seja, é exotérmica.
Passo 7
Comentários finais rápidos (úteis para prova): esse resultado é uma estimativa usando entalpias médias de ligação; valores exatos experimentais podem diferir um pouco (mas a ordem de grandeza e o fato de ser exotérmica permanecem). Para questões de prova, use sempre os valores que a tabela fornecer e aplique o mesmo procedimento: conte ligações quebradas e formadas, some e subtraia.
Resposta
Exotérmica.