Exercícios Resolvidos de Força e Energia de ligação

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Enunciado

No processo de Haber-Bosch, a amônia é adquirida em elevada temperatura e pressão, empregando ferro como catalisador. Essa amônia tem vasto emprego como fonte de nitrogênio na produção de fertilizante. Dadas as energias de ligação:

H – H→ 436 kJ/mol

N≡ N→ 944 kJ/mol

H – N → 390 kJ/mol

Determine a entalpia de formação de 1 mol de amônia é:

Passo 1

Primeiramente é devemos reescrever a equação química, demonstrando todas as ligações existentes em cada molécula:

Para formar o carbono e o hidrogênio atômicos é necessário romper 4 ligações

C ─ H e uma C ═ C.

Passo 2

Agora temos que definir a quantidade de energia absorvida no reagente (Er) e liberada no produto (Ep) da reação:

Reagente: 

E r = 1   E N 2 + 3   E H 2

E r = 944 + ( 3 × 436 )

E r = 2252   k J . m o l – 1

Produto:  temos 2 mol de NH3, que possui três ligações N-H. Assim, temos:

E p = 2 × 3 × ( - E N H 3 )

E p = 6 × ( - 390 )

E p = - 2340 k J . m o l – 1  

Passo 3

Δ H   =   Σ r   –   Σ p

Δ H   =   2252   +   ( - 2340 )

Δ H = - 88

Esse resultado é equivalente a 2 mols ne NH3 para 1 mol basta dividir por 2:

Δ H   =   - 88 / 2 =   - 44   k J / m o l

Resposta

A energia de ligação é de -44 kJ/mol

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