Entalpia de Ligação - Química

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Para formar as mais diversas substâncias que nos cercam, ligações químicas são quebradas e outras são estabelecidas por meio das reações. À quantidade de energia envolvida no rompimento de 1 mol de ligações químicas entre átomos numa temperatura de 25°C e pressão de 1 atmosfera damos o nome de entalpia de ligação ou energia de ligação.

A quebra das ligações dos reagentes é sempre um processo endotérmico, ou seja, necessita de calor para que aconteça. Já o rearranjo dos átomos para formar novas moléculas é um processo exotérmico, libera energia. Portanto, o cálculo da variação de entalpia (ΔH) é dado pela diferença de energia liberada na formação das ligações dos produtos pela energia absorvida no rompimento das ligações dos reagentes. Observe:

H₂ + Cl₂ --> 2HCl

Nessa reação, uma molécula de gás hidrogênio e uma de gás cloro são quebradas entre si e unidas depois para formar o ácido clorídrico. Através de experiências em laboratório determinou-se que a entalpia de ligação do hidrogênio (H-H) é de 104 kcal/mol, do cloro (Cl-Cl) é 58 kcal/mol e do ácido clorídrico (H-Cl) é de -103 kcal/mol. O cálculo é expresso assim:

ΔH = 2 HCl – (H₂ + Cl₂)
ΔH = 2 * (-103) - (-104 + (-58))
ΔH = - 206 + 162
ΔH = - 44 kcal/mol

Observe que o sinal do calor de formação do H2 e Cl2 foram invertidos, pois não houve formação dessas moléculas, e sim, sua quebra.

Logo, a entalpia de ligação de um mol de HCl é de -22 kcal/mol (o resultado acima é dois mols de HCl). Nessa reação, a ligação mais forte é a do H-H, pois é a que carece de maior quantidade de energia para ser quebrada.

Existem alguns fatores de influenciam o valor da variação de entalpia de um modo geral, tais como:

Estado físico dos reagentes e dos produtos: a entalpia de substâncias no estado gasoso é maior que no estado líquido, que por sua vez, é maior que no estado sólido.
Forma alotrópica dos reagentes e dos produtos: a forma alotrópica mais estável de um elemento é sempre a de menor variação de entalpia.
Temperatura: a variação da entalpia é muito sensível à temperatura em que ocorreu a reação, devido à intensidade de agitação das partículas.
Reagentes e produtos: a quantidade de reagentes e produtos que participam de uma reação é proporcional à quantidade de calor envolvida nessa reação.