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Energia de ligação

O que é energia de ligação?

A ligação química, embora seja muito difícil de conceituar ou entender, é definida como a força de ligação que existe entre dois átomos, independentemente de sua natureza, causada pela transferência total ou parcial de elétrons que permitirá que ambos obtenham uma configuração eletrônica. estábulo.

A energia de ligação é a energia necessária para quebrar um mol de ligações em uma substância gasosa.

energia de ligaçãoTambém é conhecido com o nome de entalpia de ligação ou força de ligação. essa energia nos ajuda a descrever a energia armazenada em um link entre os átomos de uma molécula.

É a energia que precisamos adicionar, para conseguir a excisão ou separação de ligação hemolítica ou simétrica em estado gasoso e descreve quanta energia É necessário quebrar ou formar um vínculo.

Da mesma forma, também é uma medida de força de ligação.

combinando valores de entalpia link para todos os laços quebrados e formados Durante uma reação, é possível estimar a mudança total na energia potencial do sistema, que é Δhrxn para uma reação a pressão constante.

Como é produzida a energia de ligação?

É muito importante entender que para uma ou várias substâncias se transformarem em outras, sempre tem que ocorrer uma reorganização dos átomos, um processo onde algumas ligações precisam ser quebradas e novas formadas.

Esta quebra e formação de laços está associado à absorção e um liberação de energia. Para quebrar um link precisa de uma fonte de energiaque é chamado energia de ligação.

E quando esse vínculo é formado, a mesma quantidade de energia é liberada. Quando reações químicas ocorrem também ocorre uma quebra de ligações em reagentesmas novos links são formados nos produtos.

Conforme já conceituado, essa energia nos ajuda a descrever a energia armazenada em uma ligação entre os átomos em uma molécula.

Um evento homolítico significa que quando o link está quebradocada átomo que fazia parte da ligação original recebe um elétrontornando-se um radical, em vez de formar um íon.

As ligações químicas se formam porque são termodinamicamente favoráveis. Para quebrá-los, é inevitável adicionar energia.

Por esse motivo, os valores de entalpia de ligação são sempre positivos e geralmente possuem unidades de: kJ/mol ou kcal/mol. Quanto maior a entalpia de ligação, mais forte a ligação e mais energia é necessária para quebrá-la.

Para determinar quanta energia será liberada quandoem vez de quebrar, um novo vínculo é formado, simplesmente tornamos o valor da entalpia da ligação negativo.

Uma vez que os valores de entalpia de ligação são muito úteisas entalpias de link médio para tipos de link se comum estão disponíveis em tabelas de referência.

Uma vez que a variação exata de energia ocorre quando as ligações são formadas e quebradasdepende de átomos vizinhos em uma molécula específicaos valores média listada nas tabelas poderia ser usado como uma aproximação.

título da caixa

Os valores para as ligações listadas nas tabelas correspondem a um mol de reação para uma ligação simples.

Isso significa que, se houver várias ligações do mesmo tipo em uma determinada reação, seja quebrando ou formando, em seus cálculos, você deve multiplicar a entalpia da ligação pelo número de ligações desse tipo na reação.

certifique-se de que a equação está balanceada e que os coeficientes são escritos como os inteiros menor possívelpara que o número correto de links seja usado.

Para que serve a energia de ligação?

A partir das energias médias de ligação, as entalpias de reação entre substâncias gasosas podem ser calculadas aproximadamente.

O seguinte deve ser levado em consideração: a energia deve ser fornecida para quebrar as ligações, enquanto a energia é liberada quando novas ligações são formadas. Assim, segue-se que:

DH = S(energia de ligações quebradas) – S(energia de ligações formadas)

Para moléculas poliatômicas, a energia de ligação toma como o valor médio necessário quebrar cada uma das ligações iguais.

Vejamos um exemplo:

Sabe-se que são necessários 495 kJ/mol para quebrar a primeira ligação H-O de H2O, enquanto apenas 425 kJ/mol são necessários para quebrar a segunda, de modo que o valor médio (460 kJ/mol) é geralmente tomado como H- Energia de ligação O.

Se soubermos o valor das energias das ligações formadas e destruídas, podemos calcular a entalpia da reação:

ΔHrº = ∑(Energia de ligações quebradas) – ∑(Energia de ligações formadas

Com a ajuda de um Tabela de energias de ligação, podemos calcule as entalpias reação para diversos processos químicos.

Com a ajuda deste procedimento, podemos calculá-lo. Vamos ver:

  1. Nos reagentes, é necessário identificar quais ligações serão quebradas e suas entalpias de ligação.
  2. Adicione os valores de entalpia de ligação para as ligações quebradas.
  3. Em seguida, segue para identificar quais novos vínculos são formados nos produtos. Em seguida, é necessário listar suas entalpias de ligação negativas.
  4. Não esqueça que o sinal dos valores de entalpia deve ser alterado para encontrar a energia liberada quando as ligações são formadas.
  5. Adicione os valores de entalpia de ligação para as ligações do produto formadas.
  6. Nos reagentes, é necessário identificar quais ligações serão quebradas e suas entalpias de ligação.
  7. Adicione os valores de entalpia de ligação para as ligações quebradas.
  8. Em seguida, segue para identificar quais novos vínculos são formados nos produtos. Em seguida, é necessário listar suas entalpias de ligação negativas.
  9. Não esqueça que o sinal dos valores de entalpia deve ser alterado para encontrar a energia liberada quando as ligações são formadas.
  10. Adicione os valores de entalpia de ligação para as ligações do produto formadas.
  11. Combine os valores totais para ligações quebradas (da Etapa 2) e ligações formadas (da Etapa 4) para obter a entalpia da reação.

Em que unidades é medido?

A entalpia, dentro do Sistema Internacional de Unidades, geralmente é medida em joules, que foi inicialmente introduzida como unidade de trabalho.

Como a energia de ligação ou entalpia de ligação é transformada?

  1. Para que as substâncias se transformem em outras, deve ocorrer uma reorganização dos átomos e isso ocorre com a quebra de ligações e a formação de novas.
  2. Este processo implica uma absorção e libertação de energia.
  3. Como isso acontece? Quebrar uma ligação requer uma entrada de energia, que é precisamente a energia da ligação. E apenas essa mesma quantidade de energia será liberada quando essa ligação for formada.
  4. E é que quando ocorrerem reações químicas, haverá também uma quebra das ligações existentes nos reagentes, mas novas ligações surgirão nos produtos.
  5. O fornecimento de energia permite a quebra das ligações dos reagentes: Este processo é endotérmico, mas à medida que as ligações entre os produtos são formadas, o processo muda, tornando-se exotérmico.
  6. Isso acontece porque a liberação de energia ocorre.

Vejamos um exemplo:

O que acontece em uma reação química a pressão constante. A variação de entalpia é evidenciada pelo calor que é absorvido ou liberado na reação.

Outro bom exemplo é visto na mudança de fase de um líquido para um gás. Aqui o A variação de entalpia do sistema é o calor latente, ou seja, o calor de vaporização.

E em uma simples mudança de temperatura, a mudança de entalpia para cada grau de variação corresponde à capacidade calorífica do sistema a pressão constante.

A expressão matemática da entalpia é a seguinte:

A entalpia H é igual a U + pV, onde U é a energia interna, p é a pressão e V é o volume. H é medido em joules.

H = U + pV

Quando um sistema passa das condições iniciais para as finais, a variação de entalpia (ΔH) é medida.

ΔH = Hf – Hi

Dependendo do processo, a entalpia tem vários nomes. Os mais importantes são os seguintes:

entalpia de reação

É o calor absorvido ou liberado durante uma reação química, a pressão constante.

entalpia de formação

É o calor necessário para formar um mol de uma substância, a pressão constante e dos elementos que a constituem.

box title=”Vamos ver um exemplo:” box_color=”#007F7F” title_color=”#ffffff” radius=”0″]

H2 (g) + ½ O2 (g) = > H2O + 68,3Kcal

Quando um mol de água (18 g) é formado a partir de hidrogênio e oxigênio, são produzidos 68,3 Kcal, o que é chamado de entalpia de formação da água.[/box]

entalpia de combustão

É o calor liberado, a pressão constante, quando um mol de substância é queimado.

Exemplo:

CH4 (g) + 2O2 (g) => 2CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH = -212,8 Kcal

Isso significa que quando 16 g de metano são queimados, 212,8 Kcal são liberados.

Estas entalpias são normalmente determinadas a 25°C e 1 atm.

Como a energia de ligação é armazenada?

A energia de entalpia é armazenada precisamente nas ligações dos átomos de uma molécula de uma substância em estado gasoso. Mas, como já explicamos, na entalpia de ligação, a energia é absorvida e liberada quando novas ligações são formadas.

É um tipo eficiente de energia?

Ele cumpre plenamente sua missão, que consiste em fornecer a energia necessária para romper mol de ligação de uma substância em estado gasoso.

Portanto, é muito eficiente, pois permite que ocorram transformações na matéria que podem ser utilizadas pelo ser humano para gerar diversas energias.

Um pouco de história sobre energia de ligação

O termo entalpia foi cunhado pelo físico alemão Rudolf JE Clausius em 1850, considerado um dos pais da termodinâmica.

Mas seu artigo mais famoso foi Über die bewegende Kraft der Wärme», que traduzido para o espanhol significa Sobre a força motriz do calor e as Leis do calor que podem ser deduzidas. Esta era na verdade uma teoria mecânica do calor, onde ele mostrou que havia uma contradição entre o chamado princípio de Carnot e a conservação da energia. E reiterou as duas leis da termodinâmica para superar esse choque conceitual.

Outra grande contribuição para a ciência veio em 1857, quando redefiniu o modelo cinético dos gases de August Krönig, introduzindo modelos de translação, rotação e vibração de moléculas. Ele também introduziu o caminho livre médio de uma partícula, sendo esta uma contribuição valiosa para o campo da teoria cinética.

sergio koifman

Sobre Sergio Koifman

Sergio Koifman é um renomado biólogo com mais de duas décadas de experiência dedicadas à pesquisa e ao entendimento dos ecossistemas naturais. Seu extenso histórico inclui estudos aprofundados sobre a biodiversidade, conservação e sustentabilidade ambiental. Ao longo de sua carreira, Sergio desempenhou um papel fundamental na preservação da vida selvagem e na promoção de práticas sustentáveis. Sua paixão e compromisso em relação à natureza o tornam uma autoridade respeitada na comunidade científica e um defensor incansável da proteção ambiental. Seu trabalho tem um impacto duradouro na preservação dos ecossistemas e na conscientização ambiental.