Energia De Ligação Exercicios

Como resolver exercícios de energia de ligação

Você pega a equação, identifica as ligações que são quebradas nos reagentes e as que são formadas nos produtos. Subtrai a energia total das ligações formadas da energia total das ligações quebradas. O sinal do resultado já indica se a reação é endotérmica ou exotérmica. Parece simples, mas a Armadilha 1 aparece quase imediatamente: os valores de energia de ligação são médias tabulares, não valores exatos para cada molécula específica. Isso significa que o resultado que você vai calcular raramente será igual ao valor experimental. Aceita isso desde o começo, senão vai passar o tempo todo achando que errou em algum cálculo que estava correto. O método funciona assim. Para a reação, some todas as energias das ligações que precisam ser rompidas nos reagentes. Some todas as energias das ligações formadas nos produtos. A variação de entalpia é aproximadamente: H E(ligações quebradas) E(ligações formadas). Se o resultado for positivo, a reação absorve calor. Se for negativo, ela libera.

energia de ligação exercicios: o que todo material didático deixa claro

Os exercícios que você encontra em livros e listas de prática seguem basicamente três formatos. O primeiro pede para calcular o H de uma reação a partir da tabela de energias de ligação. O segundo inverte o processo: você sabe o H experimental e precisa determinar a energia de uma ligação desconhecida, geralmente uma ligação C–H em um hidrocarbonete específico. O terceiro tipo é aquele exercício chato de estrutura de Lewis primeiro, depois conta as ligações. Esse último é onde a maioria dos erros acontece. Um problema real que eu encontrei berulang vezes envolve CO. Na tabela, a energia de ligação C=O tem um valor único, digamos 799 kJ/mol. Mas no CO as ligações C=O são diferentes das ligações C=O em um aldeído ou cetona porque o carbono está sp híbrido e a geometria é linear. Quando você usa o valor tabular genérico para o CO em exercícios de combustão, o erro pode ficar entre 30 e 50 kJ/mol. A correção prática que eu uso é olhar se o exercício menciona o Hf do CO e do HO como dados adicionais. Se sim, a conta correta passa por Hess, não por soma de ligações. Se o exercício só dá a tabela, aí você apenas anota a maior margem de erro possível e calcula com o que tem.

Aqui vão dois pontos que raramente aparecem em resumos de poche: primeiro, energias de ligação são sempre positivas, porque representam a energia necessária para romper a ligação. Muitos estudantes colocam o sinal errado na hora de montar a equação. Segundo, ligações duplas e triplas não são simplesmente duas ou três vezes a ligação simples. Uma ligação C=C vale cerca de 614 kJ/mol, não o dobro dos 348 kJ/mol de C–C. O contribui menos que o, então os valores nunca são proporcionais. Para começar na prática, siga este fluxo. Desenhe a estrutura de Lewis de todas as espécies envolvidas. Conte cada tipo de ligação individualmente, incluindo todas as ligações múltiplas como ligações distintas. Use a tabela do livro ou da prova. Some com atenção aos coeficientes estequiométricos. Um erro comum é multiplicar a energia da ligação pelo coeficiente do composto, quando na verdade você deve multiplicar pelo número de ligações daquela espécie vezes o coeficiente. A diferença entre calcular corretamente e errar aqui costuma ser de 100 a 200 kJ/mol em reações com hidrocarbonetos grandes.

Exemplo rápido. Para a combustão do metano: CH + 2 O CO + 2 HO. Ligações quebradas: 4 × C–H (413) + 2 × O=O (498) = 1652 + 996 = 2648 kJ. Ligações formadas: 2 × C=O no CO (799) + 4 × O–H (463) = 1596 + 1852 = 3448 kJ. H 2648 3448 = 800 kJ. O valor experimental da combustão do metano é cerca de 890 kJ/mol. Os 90 kJ de diferença são exatamente o erro esperado ao usar energias médias de ligação. Se você quer exercícios para treinar, sites como Khan Academy em português, exercícios do Instituto de Química da USP disponíveis publicamente, e o livro do Lúcio, Químico Geral, possuem listas organizadas por dificuldade. A maioria dos materiais gratuitos que você acha no Google com o termo energia de ligação exercicios tem respostas, mas muitos não explicam o porquê da diferença entre o valor calculado e o experimental. Fique atento a isso.

Limitações importantes: o método de energia de ligação não funciona bem para espécies com ressonância significativa, como o benzene ou o nitrato. Nessas situações, o erro pode ultrapassar 100 kJ/mol. Também não é adequado quando há interações intermoleculares fortes sendo quebradas ou formadas, porque essas energias não estão na tabela de ligações covalentes. Nesses casos, use entalpias padrão de formação e a lei de Hess. É mais confiável e, na verdade, costuma ser mais rápido se você já tiver os dados tabulados. O que mais causa confusão em provas é confundir energia de ligação com afinidade eletrônica ou com energia de ionização. São grandezas diferentes. Energia de ligação mede a força da ligação entre dois átomos na fase gasosa. Afinidade eletrônica é a energia liberada quando um átomo neutro ganha um elétron. Não misture os conceitos na hora de ler enunciados.

Resumindo o que funciona na prática: domine a contagem de ligações, preste atenção aos coeficientes estequiométricos, lembre-se de que o resultado é uma aproximação e saiba quando trocar de método. Com esses três cuidados, a taxa de acerto em exercícios sobe consideravelmente.