Conforme dito no texto Energia de ligação, essa energia é a absorvida quando se quebra uma ligação covalente (simples, dupla ou tripla) entre 2 átomos para obtê-los na fase gasosa.
Esse conceito é importante ao se considerar as reações químicas, porque elas ocorrem em duas etapas:
(1) Rompimento das ligações dos reagentes: absorve-se energia, ocorrendo um processo endotérmico, com a variação da entalpia sendo positiva (?H > 0);
(2) Formação de novas ligações dos produtos: libera-se energia, ocorrendo um processo exotérmico, com a variação da entalpia sendo negativa (?H < 0);
O valor da energia liberada na formação das ligações não pode ser medido na prática, mas a energia absorvida (energia de ligação) sim. A energia liberada é numericamente igual à energia de ligação, apenas com o sinal oposto.
Os valores de algumas energias de ligação foram dados no texto mencionado pela tabela abaixo:
Para verificar se o valor da energia liberada na formação das ligações dos produtos é numericamente igual à energia absorvida na quebra das ligações dos reagentes, vamos considerar um exemplo:
Para romper 1 mol de gás cloro, formando 2 átomos de cloro isolados, é absorvido 242,6 kJ:
Cl2(g) → 2 Cl (g) ?H = +242,6 kJ
No processo inverso, em que há a ligação entre dois átomos de cloro para formar 1 mol de gás cloro, temos:
Cl(g) + Cl(g) → Cl2(g) ?H = - 242,6 kJ
Observe que a energia liberada é a mesma que foi absorvida, porém, com o sinal oposto.
Assim, se tivermos os valores tabelados das energias de ligação, podemos calcular a variação da entalpia (?H) de uma reação química por somar todas as energias de ligações que foram rompidas nos reagentes e formadas nos produtos:
Por exemplo, vamos calcular o ?H para a reação entre o eteno e o gás cloro, com a formação do 1,2-dicloroetano:
Vamos por etapas, primeiro vamos determinar o ?H que foi absorvido no rompimento das ligações dos reagentes:
4 mol de ligações H – C: 4 . 413,4 kJ
1 mol de ligações C = C: 1 . 614,2 kJ
1 mol de ligações Cl – Cl: 1 . 242,6 kJ
ΔHenergia total absorvida = + 2510,4 kJ (o sinal positivo indica que a reação é endotérmica)
Agora vamos determinar o ?H que foi liberado na formação das ligações do produto:
2 mol de ligações C– Cl: 2 . 327,2 kJ
4 mol de ligações H – C: 4 . 413,4 kJ
1 mol de ligações C – C: 1 . 346,8 kJ
ΔHenergia total liberada = - 2654,8 kJ (o sinal negativo indica que a reação é exotérmica)
Agora basta somar esses valores para descobrir o ?H da reação:
ΔH = ΔHenergia total absorvida + ΔHenergia total liberada
ΔH = (+ 2510,4 + (- 2654,8) kJ)
ΔH = - 144,4 kJ
A variação da entalpia da reação de obtenção do 1,2-dicloroetano a partir da reação de adição de cloro ao eteno é igual a -144,4 kJ, sendo que o processo é exotérmico.
