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A entalpia é uma função de estado que permite obter informações sobre as variações de energia, isto é, o calor trocado entre o sistema e a vizinhança, à pressão constante. Assim, é possível saber se uma reação química libera ou absorve calor. A reação entre hidrogênio e cloro gasosos, apresentada na equação, libera 43 kcal de energia. Consequentemente, a variação de entalpia da reação por mol de cloreto de hidrogênio formado é de −21,5 kcal.
H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCl (g)
Para calcular o valor da entalpia dessa reação, um estudante consultou dados tabelados sobre os reagentes utilizados e o produto obtido. Esses dados são referentes ao(à)
A densidade.
B calor latente.
C volume molar.
D calor específico.
E energia de ligação.
Gabarito oficial
E
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Termoquímica: identificar a grandeza tabelada usada para calcular o ΔH de uma reação em fase gasosa.
Resolução passo a passo
- Olhe o que a reação faz em nível molecular: ela quebra as ligações H—H e Cl—Cl e forma duas ligações H—Cl. Nada mais acontece.
- Lembre da regra: quebrar ligação consome energia; formar ligação libera energia. O saldo entre as duas é o ΔH da reação.
- O cálculo, então, é ΔH = (energia gasta nas ligações rompidas) − (energia liberada nas ligações formadas). Para fazê-lo é preciso saber quanto vale cada ligação.
- Esse valor é tabelado e se chama energia de ligação — alternativa E. (Como o saldo deu negativo, a reação libera calor: é exotérmica.)
Alternativa por alternativa
- A
densidade.
Errada. A densidade relaciona massa e volume e não informa nada sobre a energia armazenada nas ligações químicas.
- B
calor latente.
Errada. O calor latente se refere a mudanças de estado físico, como fusão e vaporização, em que não há quebra de ligações químicas.
- C
volume molar.
Errada. O volume molar serve para relacionar quantidade de matéria e volume de gases. É útil em estequiometria, não no cálculo de entalpia.
- D
calor específico.
Errada. O calor específico mede quanto calor um material absorve para variar sua temperatura. Não descreve a energia das ligações rompidas e formadas.
- E
energia de ligação.
Correta. O ΔH da reação é o saldo entre a energia gasta para romper as ligações dos reagentes (H—H e Cl—Cl) e a liberada ao formar as ligações do produto (H—Cl). São justamente os valores tabelados de energia de ligação.