Energía de enlace del hidrógeno en la reacción de formación del amoniaco (459)

, por F_y_Q

Sabiendo que \Delta H_f^0 (\text{amoniaco}) = -43\ \textstyle{kJ\over mol} y las energías de enlace \ce{N#N} = 946\ \textstyle{kJ\over mol} y \ce{N-H} = 390\ \textstyle{kJ\over mol} , determina la energía de enlace \ce{H-H} .


SOLUCIÓN:

La reacción de formación del amoniaco es:

\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)}}}


La entalpía de formación, en función de las energías de enlace es:

\Delta H_f^0(\ce{NH3}) = E_{\ce{N#N}} + E_{\ce{H-H}} - E_{\ce{N-H}}

Recuerda que estas energías son magnitudes extensivas, por lo que la estequiometría de la reacción es muy importante. Se romperán un mol de enlaces \ce{N#N} , tres moles de enlaces \ce{H-H} y se formarán 6 moles de enlaces \ce{N-H}. Además, para la entalpía de formación debes tener en cuenta que se forman dos moles de producto:

2\cdot \Delta H_f^0(\ce{NH3}) = E_{\ce{N#N}} + 3\cdot E_{\ce{H-H}} - 6\cdot E_{\ce{N-H}}

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{E_{\ce{H-H}} = \frac{2\Delta H_f^0(\ce{NH3}) - E_{\ce{N#N}} + 6E_{\ce{N-H}}}{3}}}

Sustituyes los datos y calculas:

E_{\ce{H-H}} = \frac{[2(-43) - 946 + 6(390)]\ \frac{kJ}{mol}}{3} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{436\ \frac{kJ}{mol}}}}