Energia de dissociação: entalpia de ligação e entalpia de reação

Tabela de Conteúdos

O que é energia de dissociação?

A quantidade de energia de dissociação de ligação ( ) é chamada de quantidade de Energia que deve ser entregue para quebrar uma ligação química em uma molécula isolada e que deve ser liberada quando a ligação é formada.

Essas energias sempre carregam valores positivos, porque a energia sempre deve ser fornecida para quebrar a ligação. E, pelo contrário, a quantidade de energia liberada na formação de uma ligação é sempre negativa.

Definido quantitativamente, chama a energia de ligação a variação de entalpia, que em condições padrão (25 ºC e 1 atm) é acompanhado pela quebra de um mol de links de um determinado tipo.

Nos laboratórios de química, é conhecido como a energia de dissociação da ligação D0.

É uma medida da força de ligação em uma ligação química.

Assim, a energia de dissociação da ligação uma das ligações CH no etanou (C2H6) está definido pelo seguinte processo:

CH3CH2-H C→H3CH2 + H
D0 = ΔH = 101,1 kcal/mol (423,0 kJ/mol)

Não confundir com entalpia de ligação, uma reação acima em condições padronizadas.

Eles podem diferir de D0 em mais de 3 jcal/mol (12 kj/mol).

Ela difere da energia de ligação, que é calculada a partir da soma das energias de dissociação de todas as ligações em uma molécula.

Como é produzida a energia de dissociação?

Mas além de cálculos complexos, essa energia é muito útil na hora de aproveitar os resíduos sólidos.

É a chamada dissociação molecular. É uma tecnologia de invenção italiana que está dando resultados muito bons.

As chamadas os resíduos sólidos podem ser transformados a granel, em combustíveis líquidos ou gasosos, sem recorrer à incineração, método poluente convencional que produzem cinzas, escórias, fumaça, entre outras toxinas que invadem a atmosfera.

Essa tecnologia transforma os resíduos, não os elimina. faz mágica para convertê-los em combustíveis para produzir energia sem fazer uso combustíveis fósseis como petróleo, gás natural e seus derivados.

Vamos ver o que acontece quando aplicado.

Como o próprio nome sugere, essa energia vem do processo de quebra de moléculas complexas. No caso da matéria orgânica, estes são decompostos e depois reagrupados em compostos mais simples, com a ajuda destes reações químicas.
Com este processo, a possibilidade de aproveitamento de resíduos sólidos urbanos, biomassaresíduos industriais agrícolas, plásticos e até mesmo lixo hospitalar.
A tecnologia de dissociação molecular é, portanto, um sistema utilizado para eliminação de resíduos, mas também para algo muito mais importante: é um excelente meio de produção de combustíveis mais limpos.
O tratamento é do tipo termoquímico e permite a decomposição de substâncias orgânicas na forma gasosa.
Consiste na gaseificação e pirólise de resíduos na combustão, com deficiência de oxigênio. É feito para obter uma decomposição de resíduos sólidos e produzir gás de síntese, que pode ser usado como combustível gasoso normal.
Este gás de síntese compreende: H2; CO e CO2, em uma caldeira a vapor que está armazenado dentro da unidade.
Este gás é então purificado a alta temperatura e depois submetido a tratamentos de resfriamento rápido, graças ao método de redução de temperatura e processos adicionais de purificação a frio.
O gás tratado pode ser utilizado na produção de eletricidade e vapor (combustão, em turbinas de ciclo combinado a gás, ciclo de turbina a vapor com condensação; ou bypass e condensação)
Da mesma forma, pode ser utilizado para a produção de precursores para a indústria química (metanol, etanol) ou para a separação de hidrogênio a partir de um processo de filtração ultrapura.

Em que unidades é medido?

É expresso em quilojoules ou quilocalorias, indistintamente. O fator de conversão 1 cal= 4,18 J deve ser levado em consideração.

Como calcular a energia de dissociação?

Em cada molécula, descobrimos que cada ligação tem sua própria energia de dissociação de ligação específica e bem identificada. Mas as ligações entre a mesma parede de átomos têm uma energia de dissociação muito semelhante ou semelhante.

Por exemplo:

Em caso de ligações carbono-carbono ( ) podemos ver um bom exemplo: eles têm um valor de aproximadamente 350-380 kJ/mol, independente da estrutura exata da molécula.

Como essas ligações semelhantes têm ligações de dissociação muito semelhantes, Os valores médios podem ser exibidos em uma tabela. para comparar diferentes classes de links.

Embora não se deva esquecer que o valor real de uma molécula específica varia em aprox. 10% em média, porque o valor A energia do concreto depende por sua vez, do ambiente químico de os átomos ligados.

Essas energias de dissociação abrangem um amplo espectro de valores, que vão de 151kJ/mol do link para valores tão altos quanto 570kJ/mol para a ligação.

A maioria dos links encontrados em moléculas naturais (ligações) tem valores em na faixa de 350-400 kJ/mol.

Por outro lado, deve-se levar em consideração que o valor da energia de uma ligação múltipla não é um múltiplo de a energia de uma ligação simplesmas é um magnitude adequada e independente.

O que precisamos para produzir energia de dissociação?

homólise

Existe um processo chamado homólise, que ocorre quando uma ligação está prestes a se dissociar.

Na homólise, a ligação covalente é quebrada e cada um dos átomos mantém um dos elétrons que formaram a ligação, criando os chamados radicais livres, ou entidades químicas com número ímpar de elétrons.

Heterólise

Mas na quebra do link através outro processo chamado heterólise, o átomo com maior eletronegatividade mantém o dois elétrons, formando assim dois íons.

Quanto maior a energia de dissociação da ligação, quanto maior a força de ligação entre os átomos que formam a ligação.

Como já explicamos, a energia de dissociação muitas vezes se apresenta diferente da energia de ligação.

Este exemplo ilustra isso:

Em uma molécula de água, a energia de ligação entre o oxigênio e o hidrogênio é 458,9 kJ/mol. No entanto, são necessários 493,4 kJ/mol para dissociar a primeira ligação 0-H e 424,4 kJ/mol para a segunda ligação.

Sempre que as ligações são formadas, há liberação de energia, mas quando ocorre o contrário, quando elas são quebradas, a energia é CONSUMIDA, então ocorrem os processos endotérmicos. Mas se após a dissociação eles forem combinados para atingir um estado mais alto de energia, ocorrerão processos exotérmicos.

É um tipo eficiente de energia?

É muito útil porque essa energia permite a transformação de resíduos sólidos em novas formas de energia, com aplicações práticas no cotidiano do ser humano.

É uma energia renovável ou não renovável?

É uma energia renovávelé obtido na natureza e é muito útil quando este método ou técnica de dissociação molecular é aplicada para transformar resíduos sólidos em diferentes tipos de energia, derivado de este tratamento termoquímico isso quebra matéria orgânica na forma gasosa.

Um pouco de história sobre energia de dissociação

Acredite ou não, os estudos sobre a natureza das ligações químicas datam do século XII, quando se especulou que certos tipos de espécies químicas estavam ligadas entre si por algum tipo de afinidade química.

O grande Isaac Newton em 1704 ele esboçou sua teoria da ligação atômica, em “consulta 31″, onde indica que os átomos estão ligados uns aos outros por alguma “força”. Naquela época, falamos sobre átomos “viciado”, “átomos unidos pelo repouso”ou “unidos por movimentos de conspiração”.