Para formar as mais diversas substâncias que nos cercam, ligações químicas são quebradas e outras são formadas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Para formar as mais diversas substâncias que nos cercam, ligações químicas são quebradas e outras são formadas por meio das reações. A energia envolvida no rompimento de certa quantidade de ligações químicas entre átomos, a temperatura de 25 °C e pressão de 1 atmosfera, damos o nome de energia de ligação. A quebra das ligações dos reagentes é um processo endotérmico, ou seja, necessita de calor para que aconteça. Já a formação das ligações nos produtos, para formar novas moléculas, é um processo exotérmico, ou seja, libera energia quando isso ocorre. Portanto, o cálculo da variação de energia da reação (?E) é dado pela soma da energia absorvida no rompimento das ligações dos reagentes com a energia liberada na formação das ligações dos produtos. Para entendermos como se determina a variação de energia da reação, veja o exemplo da reação de formação do HCl (g): H – H (g) + Cl – Cl (g) ? 2 H – Cl (g) ?E = ? Nesse caso, para romper uma certa quantidade de ligações H – H, é necessário a absorção de 436,0 kJ (valor positivo) e, para romper a mesma quantidade de ligações de Cl – Cl, absorve-se 242,6 kJ (valor positivo). Somando esses dois valores, obtemos a quantidade de energia absorvida para quebrar as ligações dos reagentes: + 678,6 kJ. Como a energia é absorvida, o resultado é positivo, portanto, um processo endotérmico. Já na formação da mesma quantidade de ligações H – Cl, é liberada 431,8 kJ (valor negativo). Como temos o dobro de H – Cl, em relação as quantidades de H2 e Cl2 (1 H2 + 1 Cl2 ? 2 HCl), temos – 863,6 kJ. Como a energia é liberada, o resultado é negativo, portanto, um processo exotérmico. Agora, para o cálculo da variação de energia da reação, somamos os valores encontrados. <http://tinyurl.com/hcauh4j> Acesso em: 10.02.2016. Adaptado. No exemplo descrito no texto, a energia envolvida na reação descrita, ?E, é (ETEC 2016)
- A) + 1 542,2 kJ.
- B) – 1 542,2 kJ.
- C) – 246,8 kJ.
- D) – 185,0 kJ.
- E) + 185,0 kJ.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as ligacoes. Reagentes: 1 H-H e 1 Cl-Cl. Produtos: 2 H-Cl.
- Calcule a energia absorvida na quebra das ligacoes dos reagentes: +436,0 kJ (H-H) + 242,6 kJ (Cl-Cl) = +678,6 kJ.
- Calcule a energia liberada na formacao das ligacoes dos produtos. Como sao 2 moleculas de H-Cl e cada uma libera 431,8 kJ: 2 x (-431,8) = -863,6 kJ.
- Some os dois valores: ΔE = +678,6 + (-863,6) = -185,0 kJ.
- O resultado negativo indica processo exotermico, coerente com a formacao do HCl. A alternativa D e a correta.
- Alternativa A esta errada porque soma as energias com o mesmo sinal. Alternativa B tambem soma sem o balanco correto. Alternativa C nao corresponde ao calculo. Alternativa E tem o modulo certo, mas o sinal invertido.
💡 Dica: Some a energia absorvida na quebra das ligacoes dos reagentes (positiva) com a energia liberada na formacao das ligacoes dos produtos (negativa), multiplicando pela quantidade de ligacoes formadas.
Alternativa por alternativa
Somou as energias de quebra e de formacao sem considerar o sinal negativo da energia liberada, obtendo 678,6 + 863,6 = 1542,2 kJ.
Por que engana: Nao multiplicar a energia de formacao do H-Cl por 2 ou ignorar o sinal negativo na formacao
Calculou corretamente a soma (-1542,2) sem perceber que a energia de quebra dos reagentes deve ser somada como positiva, anulando parte da liberacao.
Realizou a subtracao de valores errados, como 431,8 + 242,6 ou 678,6 - 431,8 - 242,6, nao usando o numero correto de ligacoes H-Cl formadas.
CORRETA. Quebra: +436,0 + 242,6 = +678,6 kJ. Formacao: 2 x (-431,8) = -863,6 kJ. ΔE = +678,6 - 863,6 = -185,0 kJ, resultado negativo, portanto exotermico.
Inverteu a ordem da subtracao, fazendo 863,6 - 678,6 = 185,0, e atribuiu sinal positivo, confundindo o sentido de endotermico e exotermico.
Raio-X da questão
Variacao de energia de reacao por energias de ligacao
avaliacao
Ligacoes quimicas e reagentes/produtos · Estequiometria basica (quantidade de ligacoes formadas)
Processos endotermicos e exotermicos e sinal da variacao de energia
Nao multiplicar a energia de formacao do H-Cl por 2 ou ignorar o sinal negativo na formacao
pensamento_critico
cientifico
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