Questão 75 Unesp 2025 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 75

Energia de Ligação

A hidrazina $(N_{2} H_{4})$ , substância utilizada como propelente de foguetes, sofre combustão conforme a equação:

$N_{2} H_{4} + O_{2} \to N_{2} + 2 H_{2} O$

A tabela apresenta alguns valores de entalpias de ligação envolvidas nessa reação.

Utilizando os dados tabelados, calcula-se que a combustão de 1 mol de hidrazina irá liberar

a)	949 kJ.
b)	1 727 kJ.
c)	577 kJ.
d)	2 224 kJ.
e)	2 801 kJ.

Resolução

Para realizar o cálculo da variação de entalpia de uma reação, com base nos valores de energia de ligação, é necessário visualizar as ligações envolvidas no processo. Para isso, devemos montar as fórmulas estruturais das espécies químicas envolvidas:

O cálculo é feito pela soma dos valores das ligações quebradas nos reagentes com os valores das ligações formadas nos produtos, sendo os valores das energias de ligação utilizados com sinal positivo para quebra, pois é um processo endotérmico, e com sinal negativo para a formação, pois é um processo exotérmico.

Sendo assim, teremos para a reação:

Ligações quebradas nos reagentes:

$1 m o l d e l i g a ç ã o N - N : + 163 k J 4 m o l d e l i g a ç õ e s N - H : 4 . (+ 391) k J 1 m o l d e l i g a ç ã o O = O : + 497 k J$

Ligações formadas nos produtos:

$1 m o l d e l i g a ç ã o N \equiv N : - 949 k J 4 m o l d e l i g a ç õ e s H - O : 4 . (- 463) k J$

Somando os valores das entalpias das ligações quebradas e formadas, teremos a variação de entalpia para a combustão de 1 mol de hidrazina:

$∆ H = + 163 + 4 . (+ 391) + 497 - 949 + 4 . (- 463) = - 577 k J$

Dessa forma, a combustão de 1 mol de hidrazina libera 577 kJ.