A reação de síntese do amoníaco pode ser traduzida por
$$\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{g})$$
Questão:
A variação de energia associada à formação de 2 mol de amoníaco, a partir da reação de síntese considerada, é $-92 \mathrm{~kJ}$.
A energia (média) da ligação $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ é $393 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$.
Determine a energia total que é absorvida na rutura de 1 mol de ligações $\mathrm{N} \equiv \mathrm{N}$ e de 3 mol de ligações $\mathrm{H}-\mathrm{H}$.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Na formação de $2 \mathrm{~mol}$ de $\mathrm{NH}_{3}$ estabelecem-se $2 \times 3$ mol de ligações $\mathrm{N}-\mathrm{H}$, dado existirem 3 ligações $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ em cada molécula. Assim a energia libertada na formação das ligações em $2 \mathrm{~mol}$ de $\mathrm{NH}_{3}$ é $\left(393 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \times 3\right) \times 2 \mathrm{~mol}=2358 \mathrm{~kJ}$.
A variação de energia* associada à formação de 2 mol de $\mathrm{NH}_{3}$ resulta do balanço da energia absorvida e da libertada:
$\Delta E=E_{\text {absorvida }}-E_{\text {libertada }} \Rightarrow-92 \mathrm{~kJ}=E_{\text {absorvida }}-2358 \mathrm{~kJ} \Leftrightarrow E_{\text {absorvida }}=2266 \mathrm{~kJ}$.
* Despreza-se as diferenças entre as energias cinéticas de reagentes e de produtos a temperatura constante.
Fonte: SPF