5.7.- Energías de enlace

Una reacción química consiste en un nuevo reagrupamiento de los átomos de los reactivos para formar los productos. Esto supone la ruptura de ciertos enlaces y la formación de otros nuevos. Si se conocen las energías necesarias para romper dichos enlaces, se podría calcular la entalpía de la reacción.

Cuanto más alta sea la energía de enlace, querrá decir que más costará romperlo, por lo que el enlace será más fuerte y más estable.

Como en la mayoría de las ocasiones se suele trabajar a presión constante, la variación de las energías de enlace coincidirá con la variación de entalpía de la reacción.

En la siguiente tabla te damos las entalpías o energías de enlace más corrientes:

Enlace Energía (KJ/mol) Enlace Energía (KJ/mol)
H – H 436 C = C 610
C – H 415 C = N 615
N – H 390 C = O 730
O – H 460 N = N 418
C – C 347 O = O 494
C – N 285 C ≡ C 830
C – O 352 C ≡ N 887
N – N 159 N ≡ N 946

 

como puedes observar, todas las energías de enlace son positivas, ya que siempre hay que aportar energía para romper cualquier enlace. Por otro lado, las energías de formación de un enlace será la misma pero con el signo negativo, ya que en este caso la energía será liberada.

A partir de estas energías medias de enlace pueden calcularse aproximadamente las entalpías de reacción entre sustancias gaseosas de la siguiente manera:

 

Cálculo de la entalpía mediante energías medias de enlace

 

vamos a verlo con un ejemplo:

Calcula la entalpía de la reacción de hidrogenación del eteno para formar etano según la siguiente reacción:

H2C = CH2   +   H2       H3C – CH3

Paso 1: Analizar los enlaces que se rompen y los enlaces que se forman en la reacción problema.

En nuestro caso:

  • se rompe un enlace C = C y otro H – H

  •  se forma un enlace C – C y dos C H

 

Paso 2: Buscar en los datos del problema (en nuestro caso los sacaremos de la tabla de la página anterior) las energías de los enlaces que se rompen y se forman en la reacción.

  • energía de enlace C = C   = 610 KJ/mol

  • energía de enlace H – H   = 436 KJ/mol

  • energía de enlace C – C   = 347 KJ/mol

  • energía de enlace C – H   = 415 KJ/mol

 

Paso 3: Restar las energías medias de enlace de los enlaces rotos menos las energías medias de enlace de los enlaces formados y con eso tendremos la entalpía que nos pide el problema:

(347 + 2·415)