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[IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 40 MODELOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS POR QUE OS ÁTOMOS SE COMBINAM? • Ligação química é o termo usado para caracterizar uma interação entre dois ou mais átomos que resulta na redução da energia livre para o sistema, relativo aos átomos isolados. • Devem ser consideradas as seguintes interações: • Repulsão núcleo-núcleo • Repulsão elétron-elétron • Atração núcleo-elétron • O grau de estabilização é dado pela energia requerida para quebrar a ligação (energia de ligação); MODELOS DE LIGAÇÃO QUÍMICA Ligação química pode ser explicada segundo os modelos: 1. Ligação covalente: resulta do compartilhamento de elétrons entre dois ou mais átomos para adquirir a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo na tabela periódica. (Gilbert Newton Lewis). 2. Ligação iônica: resulta da transferência de elétrons de um metal para um não-metal (Walter Kossel). 3. Ligação metálica: força atrativa que mantém metais puros unidos. O estudo das ligações químicas feito segundo estes modelos teóricos nem sempre se ajustando à uma substância real; • um dado modelo se adequará à substância quando esta tiver diversas das propriedades e comportamentos previstos pelos modelos. A INTERAÇÃO ENTRE ÁTOMOS • Para haver ligação química é necessário que no mínimo dois átomos se aproximem e que ocorram algum tipo de alteração em sua distribuição eletrônica; • Um mesmo átomo pode se ligar de diferentes maneiras dependendo do outro átomo que formará o par de átomos ligados; • Para explicar essas alterações sofridas pelos átomos ao se ligar a diferentes átomos tomamos como base os modelos de ligações químicas abordados nesta aula; A TEORIA DE LEWIS • Os elétrons de valência exercem uma importante função nas ligações químicas. • A transferência de elétrons leva à formação de ligações iônicas. • O Compartilhamento de elétrons leva à formação de ligações covalentes. • Elétrons são transferidos ou compartilhados até que os átomos estejam rodeados por 8 elétrons (octeto) dando a cada átomo a configuração do gás nobre. Ligação iônica Ligação covalente Ligação metálica [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 41 Os símbolos de Lewis • Antes de comentar os modelos individualmente, deve-se discutir uma maneira de descrever a interação dos elétrons de valência nos átomos. • No modelo de elétrons por pontos, o símbolo do elemento representa o núcleo e elétrons do caroço, enquanto que os pontos que o cercam representam os elétrons de valência; o O padrão de pontos é o mesmo para elementos dentro do mesmo grupo. • Os símbolos de Lewis fornecem informações sobre o comportamento de um elemento em uma ligação: o Para um metal, o número total de pontos é o número máximo de elétrons que um átomo perde para formar um cátion. o Para um não-metal, o número de pontos desemparelhados é igual ao número de elétrons que um átomo ganha em se tornar um ânion ou o número que compartilha na formação de ligações covalentes. • Ex: LiF • Lewis generalizou o comportamento das ligações em uma regra: Quando átomos se ligam, eles tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons de modo a resultar em 8 elétrons na camada de valência (configuração gás nobre mais próximo). o Regra do octeto; § Metais formam cátions perdendo elétrons suficientes para obterem a configuração do gás nobre anterior. § Não-metais formam ânions ganhando elétrons para obterem a configuração do gás nobre seguinte • A configuração de um gás nobre é sempre estável. • Atenção: Existem várias exceções à regra do octeto. [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 42 A LIGAÇÃO COVALENTE • Embora o conceito de molécula tenha surgido no século XVII, apenas no início do século XX que começamos a compreender como e por que se formam as moléculas; • A maioria das substâncias químicas não se comportam como substâncias iônica e muitas tendem a ser gases, líquidos ou sólidos com baixos pontos de fusão. • Para esta classe de substâncias químicas que não se comportam como substâncias iônicas, deve haver um modelo diferente de ligação entre os átomos; • Imagine o que acontece quando dois átomos se aproximam; • G. N. Lewis sugeriu que uma ligação covalente, tal como a que mantém os átomos na molécula H2, surge a partir do equilíbrio entre as atrações núcleo-elétrons e as repulsões elétron-elétron e núcleo-núcleo; • Formação de uma ligação resulta sempre em maior densidade de elétrons entre os núcleos. • A teoria de Lewis prever na ligação covalente que a atração entre os átomos é direcional; ü Os elétrons compartilhados são mais estáveis quando se encontram entre os átomos ligantes. ü Como resultado temos moléculas ao invés de arranjos de átomos. • A ligação covalente resulta quando dois átomos compartilham seus pares de elétrons para alcançar um octeto; • Cada átomo em uma ligação covalente conta os elétrons compartilhados como pertencendo a cada átomo. O par de elétrons compartilhado na molécula de H2 preenche simultaneamente o nível externo de ambos os átomos de H. • Par compartilhado ou par ligante, é representado por um par de pontos ou por um traço, H:H ou H—H; • Um par de elétrons de um nível externo que não está envolvido na formação da ligação é chamada de par isolado ou par não compartilhado. Átomos estão tão distantes que não interagem, energia zero Átomos muito próximos; Elétron e núcleo se repelem Átomos a uma distância correta para ligação estável En er gi a po te nc ia l ( kJ /m ol ) Distância entre os núcleos (pm) Elétron Núcleo Comp. ligação nuvem eletrônica núcleo atração repulsao [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 43 Tipos de ligações covalentes • O número de pares de elétrons sendo compartilhados por qualquer par de átomos ligados é chamado de ordem de ligação; o Uma ligação simples tem ordem de ligação 1; o Uma ligação dupla tem ordem de ligação 2; o Uma ligação tripla tem ordem de ligação 3; • Existem valores não inteiros para a ordem de ligação. • Quando dois átomos compartilham um par de elétrons, o resultado é uma ligação simples. • Um átomo pode ter mais de uma ligação simples. • A ligação simples é o tipo mais comum de ligação covalente; • Algumas moléculas (e íons) podem compartilhar mais de um par de elétrons e apresentar também ligações múltiplas; • As ligações múltiplas frequentemente envolvem átomos como C, O, N e/ou S; • Quando dois átomos compartilham dois pares de elétrons resulta em uma ligação dupla. • As ligações duplas são mais curtas e mais fortes do que as ligações simples. • Quando dois átomos compartilham três pares de elétrons resulta em uma ligação tripla. • As ligações triplas são mais curtas e mais fortes do que as ligações simples e duplas. Íons poliatômicos • Os íons poliatômicos são atraídos aos íons de carga oposta através de ligações iônicas. • O composto resultante forma um retículo cristalino. • Os átomos em um íon poliatômico são mantidos unidos através de ligações covalentes. [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 44 Desenhando estrutura de Lewis para moléculas • A estrutura de Lewis mostra o padrão de distribuição dos elétrons de valência em uma molécula; • É muito útil para entendermos a formação das ligações em diversos compostos; • Nos permite prever a forma das moléculas • Nos permite prever as propriedades de moléculas e como elas interagem juntas. Etapas a serem seguidas: (1) Escreva os símbolos para osátomos a fim de mostrar quais átomos estão ligados entre si e una-os com uma ligação simples. ü Átomos com menor número do grupo precisam de mais elétrons para atingir o octeto sendo preferencialmente os átomos centrais; o Menor eletronegatividade; ü Se os átomos pertencem ao mesmo grupo, como no SO3 ou ClF3, o átomo central será o de período mais elevado; ü H pode formar apenas uma ligação, logo nunca será um átomo central. (2) Some os elétrons de valência de todos os átomos. ü Use o número do grupo da tabela periódica para encontrar o número de elétrons de valência de cada átomo. ü Para íons poliatômicos, subtrai um elétron para cada carga (+) ou adicione um elétron para cada carga (−); o Para o ClO3−, Cl tem 7 e− e cada O tem 6 e− totalizando 25 e−. § Some mais 1 e− devido à carga negativa para totalizar 26 e−. (3) Una os átomos usando os pares de elétrons subtraindo os elétrons usados do total de elétrons de valência; o 2 elétrons por ligação simples; (4) Complete o octeto dos átomos ligados ao átomo central. ü Complete o octeto de cada átomo terminal (2 e- para o H). ü Subtraia os elétrons usados para ligação do total de elétrons de valência. (5) Coloque os elétrons que sobrarem no átomo central. o Verifique se todos os átomos têm um octeto de elétrons (exceto H); (6) Se, após a etapa 5, o átomo central ainda não tiver um octeto, faça uma ligação múltipla, deslocando um par de elétrons isolado de um dos átomos terminais para o átomo central. Ex: PCl3 1. Mostrar quais os átomos estão ligados; 2. Some os elétrons de valência P (5A) = 5 e- ; Cl (7A) = 7e- ⇒ 5 + 3(7) = 26 elétrons 3. Complete o octeto dos átomos ligados ao átomo central: P ClCl Cl [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 45 Total 24 elétrons 4. A estrutura dá um octeto para cada átomo ligado ao átomo central. 5. Coloque os dois elétrons restantes no átomo central completando o octeto ao redor deste átomo. ELETRONEGATIVIDADE • Um dos conceitos mais importantes no estudo das ligações químicas é o conceito de eletronegatividade (EN); • Eletronegatividade é a capacidade relativa que um átomo ligado tem de atrair densidade eletrônica pra si; • A eletronegatividade se relaciona inversamente com o raio atômico; ü Geralmente aumenta ao longo do período nos elementos representativos; ü Geralmente diminui grupo abaixo nos elementos representativos; ü Na escala de eletronegatividade de Pauling, não metais são mais eletronegativos do que os metais; ü O elemento mais eletronegativo é o flúor seguido do oxigênio; ü O elemento menos eletronegativo é o frâncio, elemento raro e radioativo; ü Do ponto de vista prático, considera-se o césio como menos eletronegativo; • Uma consequência importante do uso da eletronegatividade é em determinar os números de oxidação (NOx) dos átomos; POLARIDADE DAS LIGAÇÕES • Ligações covalentes entre átomos com diferentes eletronegatividades resultam em compartilhamento desigual de pares de elétrons; ü Um átomo atrai mais intensamente os elétrons da ligação para si; • O resultado é uma ligação covalente polar; • Em ligações polares, os elétrons passam em média, mais tempo na vizinhança de um átomo do que de outro; ü Como resultado, um lado da ligação tem uma densidade eletrônica maior do que o outro; .. .. .. .. ..P ClCl Cl.. .. .. .. [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 46 • As ligações polares podem ser pensadas como uma transferência parcial de densidades eletrônicas de um átomo para outro, ou deslocamento de densidade eletrônica Caráter polar das ligações • A diferença na eletronegatividade entre dois átomos é uma medida da polaridade de ligação: • Várias tentativas foram feitas para se classificar o carácter iónico ligações. • Uma abordagem usa valores DEN para dividir as ligações em iônica, covalente polar e covalente apolar. ü Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados é 0, a ligação é covalente pura (100% caráter covalente) o Compartilhamento igual dos elétrons; ü Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados for maior que zero e menor que 0,4, a ligação é covalente não polar ü Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados encontra-se entre 0,4 a 1,7 a ligação é covalente polar ü Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados for maior ou igual a 1,7 a ligação é iônica. o Alguns livros estendem este valor para 1,9; • Do gráfico observa-se que para algumas espécies o caráter iônico é próximo de zero, mas não se observa 100% de caráter iônico indicando que sempre ocorrerá um certo compartilhamento de elétrons nas ligações (veja mapa de contorno para o LiF); 0 0.4 2.0 4.0 4% 51% Percentual de caráter iônico Diferença de electronegatividade ENCl = 3.0 3.0 - 3.0 = 0 Covalente pura ENCl = 3.0 ENH = 2.1 3.0 – 2.1 = 0.9 Covalente polar ENCl = 3.0 ENNa = 1.0 3.0 – 0.9 = 2.1 Iônica pe rc en tu al d e ca rá te r iô ni co Diferença de eletronegatividade, ΔEN [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 47 • Observa-se um decréscimo no caráter iônico dos compostos quando combinamos um não-metal com diferentes metais ao longo de um período; • Todas as ligações iônicas têm algum caráter covalente. • O caráter covalente surge à medida que a carga positiva do cátion puxa os elétrons do ânion distorcendo a nuvem eletrônica na sua direção; o Esta distorção (polarização) pode ser entendida como uma tendência do par de elétrons se mover para uma região entre os dois núcleos e formar uma ligação covalente; • O caráter covalente aumenta à medida que aumenta a distorção da nuvem eletrônica do ânion; o Átomos e íons que sofrem grandes distorções facilmente são ditos altamente polarizáveis; • Quanto maior for o ânion, mais polarizável ele é; o O núcleo atrai fracamente os elétrons externos devido à distancia; • Os cátions são dificilmente de polarizar pois tem poucos elétrons e os mantém muito ligados ao núcleo. • Cátions com grande poder polarizante são normalmente pequenos e altamente carregados; o Al3+, Be2+, Li+, Mg2+; Momento de dipolo • Um material que apresenta extremidades carregadas negativa e positivamente é chamado de dipolo. • O momento de dipolo é uma maneira quantitativa de descrever a polaridade de uma ligação • Momento de dipolo, μ, é a medida de uma ligação polar; o é diretamente proporcional à magnitude das cargas parciais (Q) e diretamente proporcional à distancia entre elas (r) µ =Qr § Unidade de medida, Debye, D • Quão bem podemos especular sobre a diferença entre uma ligação iônica e uma ligação polar covalente? • A evidência para esta afirmação vem a partir de cálculos de percentual de caráter iônico para ligações em diferentes compostos binários do tipo X-Y com base em comparações dos momentos dipolo medidos; • O percentual de caráter iônico é dado pela razão: percentual de caráter iônico da ligação = momento de dipolo medido para X-Y momento de dipolo calculado para X-Y ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ x100% [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 48 ESTRUTURAS DE RESSONÂNCIA • Pode-se muitas vezes escrever mais de uma estrutura de Lewis, cada um com o mesmo posicionamento relativo dos átomos, para uma molécula ou ion com ligações duplas ao lado de ligações simples. • Quando existe mais de uma estrutura de Lewis para uma molécula e esta difere apenas na posição dos elétrons (ligantes e isolados), elas são chamadas de estruturas de ressonância:o A estrutura de Lewis mostra que o O3 apresenta uma ligação simples (147 pm) e uma ligação dupla (121 pm), porém o comprimento das duas ligações encontra-se entre estes dois valores (128 pm). o • As estruturas de ressonâncias não são uma descrição real das ligações; o A molécula é na verdade um resultado de uma combinação das formas de ressonância – um híbrido de ressonância; • A ressonância deve ser entendida como uma mistura de estruturas e não como uma alternância entre elas. o A ressonância estabiliza a molécula. • A estabilização máxima ocorre quando as formas de ressonância contribuem igualmente para o híbrido. • A ressonância é muito comum, e muitas moléculas (e íons) são melhor descritas como híbridos de ressonância. o O benzeno (C6H6) tem duas formas de ressonância importantes em que alternância de ligações simples e duplas têm posições diferentes. CARGA FORMAL • As estruturas de Lewis mostram como os elétrons de valência são distribuídos em uma molécula ou íon. • É possível que mais que uma estrutura de Lewis possa ser escrita para uma dada molécula ou íon; • Ambas obedecendo à regra do octeto. • Qual das estruturas é mais correta? Como decidimos? • A carga formal, CF, é a diferença de carga elétrica entre o número de elétrons de valência em um átomo isolado e o número de elétrons atribuídos a esse átomo em uma estrutura de Lewis; • A carga formal é a carga que um átomo teria em uma molécula se todos os outros átomos tivessem a mesma eletronegatividade; • Compartilhamento igual dos pares de elétrons; CF = [número de e- de valência] – [ ½número de e- na ligação + número de e- não compartilhados] Estruturas de ressonância Híbrido de ressonância [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 49 • Para moléculas, a soma de todas as cargas formais deve ser zero porque as moléculas são espécies eletricamente neutras; • Para cátions, a soma de todas as cargas formais deve igualar-se à carga positiva do cátion; • Para ânions, a soma de todas as cargas formais deve igualar-se à carga negativa do ânion; • A carga formal não representa uma separação real de cargas dentro da molécula; Ex: Considere o ozônio: Decidindo com base na carga formal • Para moléculas, uma estrutura de Lewis que não tenha cargas formais é preferível a uma estrutura em que as cargas formais estejam presentes; • Estruturas de Lewis com cargas formais elevadas são menos plausíveis do que com cargas formais baixas (positiva ou negativa); • Dentre estruturas de Lewis com distribuições semelhantes de cargas formais, a mais plausível é aquela em que as cargas formais negativas estão nos átomos mais eletronegativos. Ex: qual das três estruturas de ressonância é a mais provável para o ion cianato, NCO-? • Elimina-se a forma I pois tem uma maior carga formal no N e tem carga formal positiva no O que é mais eletronegativo do que N; • As Formas II e III têm a mesma magnitude de cargas formais, mas a forma III tem uma carga de -1 no átomo mais eletronegativa, O. • A forma III é a mais importante. • A carga formal (usado para examinar as estruturas de ressonância) não é o mesmo que o número de oxidação (utilizado para monitorizar reações redox): • Para um número de oxidação, os elétrons ligantes são atribuídos completamente ao átomo mais eletronegativo (como se a ligação fosse iônica): NOx = [número de e- de valência] – [número de e- na ligação + número de e- não compartilhados] • Para o íon cianato temos: • Os números de oxidação não mudam de uma forma de ressonância para o outra (pois as EN não mudam), • As cargas formais mudam (pois os números pares ligantes e isolados mudam). OA[6 - 4 - 1/2(4)]= 0 OB[6 - 2 - 1/2(6)]= +1 OC[6 - 6 - 1/2(2)]= -1 OA[6 - 6 - 1/2(2)]= -1 OB[6 - 2 - 1/2(6)]= +1 OC[6 - 4 - 1/2(4)]= 0 [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 50 EXCEÇÕES À REGRA DO OCTETO Existem três classes de exceções à regra do octeto: 1. Moléculas com número ímpar de elétrons; 2. As moléculas nas quais um átomo tem menos de um octeto, ou seja, moléculas deficientes em elétrons; 3. Moléculas com expansão de octeto; Número ímpar de elétrons • Algumas espécies têm um número ímpar de elétrons de valência, e assim, pelo menos, um dos seus átomos não pode atingir o octeto. • Espécies com elétrons com spins desemparelhados são chamados de radicais. • Eles são geralmente altamente reativos. Ex: ClO2-, NO e NO2- têm um número ímpar de elétrons tornando impossível o emparelhamento desses elétrons. • NO 5 + 6 = 11 elétrons de valência • O elétron desemparelhado de um radical tende a formar ligação covalente com o elétron desemparelhado de outro radical: Deficientes em elétrons • Moléculas gasosas contendo átomos de berílio ou de boro como átomo central são muitas vezes deficientes em elétrons, • Têm menos de oito elétrons ao redor do átomo de Be ou B. • O exemplo mais típico é o BF3. • Apesar de estável, o BF3 reage prontamente com espécies que contém um par de elétrons não compartilhados que podem ser usados para completar o octeto no boro formando uma ligação covalente coordenada; o Ocorre quando o mesmo átomo fornece o par de elétrons na ligação covalente. Expansão da camada de valência • A regra do octeto diz que oito elétrons preenchem a camada externa de um átomo para dar a configuração eletrônica de um gás nobre ns2np6. • Quando o átomo central de uma molécula tem orbitais d vazio, pode ser capaz de acomodar 10, 12, ou ainda mais elétrons; • Os elétrons dessa camada de valência expandida podem estar presentes como pares livres ou podem ser utilizados pelo átomo central para formar ligações adicionais. [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 51 • Esta é a maior classe de exceções; • Apenas os átomos não metálicos do 3º período em diante podem expandir sua camada de valência; • Além do terceiro período, os orbitais d são baixos o suficiente em energia para participarem de ligações e receberem a densidade eletrônica extra; • O tamanho do átomo determina se ele pode acomodar mais átomos do que o permitido ao seu redor; • O P é um átomo grande e pode acomodar 5 átomos de Cl ao seu redor formando o PCl5 enquanto que o NCl5 é desconhecido. • Expansão dos níveis ocorrem normalmente quando o átomo central está ligado a átomos menores e mais eletronegativos. • Um composto que tem um átomo central com mais átomos ligados a ele do que é permitido pela regra do octeto é chamado um composto hipervalente. Ex: Estruturas de Lewis para compostos hipervalentes • Siga as etapas de determinação da Estrutura de Lewis normalmente; • Quando o resultado forem diferentes estruturas ressonantes possíveis, algumas com o átomo central com o octeto e algumas com uma camada de valência expandido, a estrutura de ressonância dominante será aquela com os menores valores de cargas formais. [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 52 FORÇAS DAS LIGAÇÕES COVALENTES • Reações químicas envolvem quebra de ligações nas moléculas de reagentes e formação de novas ligações para se obter os produtos • O ΔH°reação pode ser calculado comparando o custo energético para quebrar as ligações com o saldo em criar novas ligações. • A energia necessária para a quebra de uma ligação covalente em um mol de substância gasosa é chamada de energia de dissociação, ΔHD. • Em um gráfico da energia potencial para uma molécula diatômica em função da distância internuclear, a energia de dissociação, ΔHD, representa diferença entre a energia dos átomos ligados e energia dos átomosseparados; o A quebra é homolítica – cada átomo fica com ½ dos elétrons de ligação: H −Cl(g) → .H(g) + .Cl(g) • ΔHD é sempre positiva pois para se romper uma ligação é sempre necessário fornecer energia • Quanto mais elétrons os átomos compartilham, mais forte é a ligação covalente. o C≡C (837 kJ) > C=C (611 kJ) > C−C (347 kJ) o C≡N (891 kJ) > C=N (615 kJ) > C−N (305 kJ) • Quanto mais curta for a ligação covalente, mais forte é a ligação o Br−F (237 kJ) > Br−Cl (218 kJ) > Br−Br (193 kJ) • A ligação mais forte entre dois metais é a tripla ligação no CO, com energia de dissociação de 1062 kJ/mol. • Tendências das forças de ligação correlacionam com as tendências nos raios atômicos. • Se os núcleos dos átomos ligados não podem ficar muito perto do par de elétrons situada entre eles, os dois átomos estarão apenas fracamente ligados entre si. • As ligações ficam mais fracas descendo no grupo; • A presença de pares isolados pode influenciar as forças das ligações. • Pares isolados se repelem enfraquecendo a ligação. o Isso explica porque a ligação no F2 é mais fraca que a ligação no H2, tendo em vista que o H2 não tem pares isolados. • A ressonância afeta as forças das ligações: A força de uma ligação em um híbrido de ressonância é intermediária entre uma simples e uma ligação múltipla. • A ressonância espalha caráter de ligação múltipla sobre as ligações entre os átomos: o As ligações simples são reforçadas e as ligações múltiplas são enfraquecidas. • O efeito líquido total é uma estabilização da molécula. ENTALPIAS DE LIGAÇÃO E ENTALPIAS DE REAÇÃO • Podemos usar as entalpias médias de ligação para calcularmos a entalpia para uma reação química, ΔHreação. • Em qualquer reação química as ligações precisam ser quebradas para que novas ligações sejam formadas. • A entalpia da reação é dada pelo somatório das entalpias de ligações formadas menos o somatório das entalpias das ligações quebradas. ΔHreação o = ΔHligações quebradas nos reagentes o +∑ ΔHligações formadas nos produtoso • Ilustramos o conceito com a reação entre o metano, CH4, e o cloro: H-CH3(g) + Cl-Cl(g) → Cl-CH3(g) + H-Cl(g) • Nessa reação, uma ligação C-H e uma ligação Cl-Cl são quebradas enquanto uma ligação C-Cl e uma ligação H-Cl são formadas. Distância internuclear ligação fraca ligação forte En er gi a [IC – 348 – QUÍMICA GERAL PROF. ANTONIO GERSON BERNARDO DA CRUZ] 53 Ligações quebradas 1x(C-H) 1 mol x 414 kJ/mol 414 kJ 1x (Cl-Cl) 1 mol x 243 kJ/mol 243 kJ ΔHligações quebradas nos reagentes o∑ 657 kJ Ligações formadas 1x(Cl-H) 1 mol x -431 kJ/mol -431 kJ 1x (C-Cl) 1 mol x -339 kJ/mol -339 kJ ΔHligações formadas nos produtos o∑ -770 kJ ΔHreação o = ΔHligações quebradas nos reagentes o + ∑ ΔHligações formadas nos produtoso ΔHreação o = 657 kJ + (−770 kJ) = −114 kJ • A reação como um todo é exotérmica, o que significa que as ligações formadas são mais fortes do que as ligações quebradas. o O resultado é consistente com a lei de Hess.
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