Pode-se conceituar energia de ligação química como sendo a variação de entalpia ( De ) que ocorre na quebra de 1 mol de uma dada ligação. Assim, na reação representada pela equação:
NH3(g) N(g)+3 H(g)
De
são quebrados 3 mols de ligação N-H, sendo, portanto, a energia de ligação N-H, igual a 390 kJ / mol. Sabendo-se que na decomposição:
N2 H4(g) 2 N(g)+4 H(g) De
são quebradas ligações N-N e N-H, qual o valor, em kJ / mol, da energia de ligação N-N ?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente está trabalhando com energia de ligação química, que é a energia necessária para quebrar uma ligação química em moléculas. No primeiro exemplo, a reação é:
NH3(g) N(g) + 3 H(g)
Dessa reação, sabemos que a variação de entalpia ( De) é de 1170 kJ / mol para cada mol de NH3. Isso significa que estamos quebrando 3 ligações N-H. Nosso objetivo aqui é encontrar a energia de ligação da N-N na segunda reação apresentada.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a segunda reação que precisamos analisar:
N2 H4(g) 2 N(g) + 4 H(g) De
Aqui, estamos quebrando ligações N-N e N-H. Precisamos descobrir o valor da energia de ligação N-N.

Passo 3

Vamos usar o que já sabemos da primeira reação para ajudar na segunda. Sabemos que cada ligação N-H tem uma energia de 390 kJ/mol.
Na segunda reação, a N2 H4 possui:
  • 1 ligação N-N
  • 4 ligações N-H
Então, a energia total necessária para quebrar todas essas ligações na N2 H4 é a soma das energias de todas as ligações quebradas.

Passo 4

Vamos montar uma equação para representar isso:
Deçãçã
Substituindo os valores que já conhecemos:
1720 kJ/mol = Energia N-N + 4 times 390 kJ/mol

Passo 5

Agora, vamos resolver para encontrar a energia da ligação N-N:
Energia N-N = 1720 kJ/mol - 4 times 390 kJ/mol
Energia N-N = 1720 kJ/mol - 1560 kJ/mol
Energia N-N = 160 kJ/mol

Resposta

A energia de ligação N-N é 160 kJ/mol.

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