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Generato il: 20 luglio 2026 alle ore 21:34

Calcolatore di entalpia dalle energie di legame

Dati di input

Σ energia dei legami rotti (reagenti)2.648 kJ/mol
Σ energia dei legami formati (prodotti)2.700 kJ/mol

Generato con OneCalc · https://onecalc.app/it/chemistry/bond-energy-enthalpy

Chimica

Calcolatore di entalpia dalle energie di legame

Stima un'entalpia di reazione dalle energie di legame: ΔH ≈ Σ E(legami rotti) − Σ E(legami formati). Inserisci l'energia totale dei legami che si rompono nei reagenti e quella dei legami che si formano nei prodotti per ottenere un ΔH approssimato in kJ/mol, con l'indicazione esotermica o endotermica.

Dati di input

kJ/mol
kJ/mol

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\begin{aligned} \Delta H_{rxn} &= \textstyle\sum E(\text{bonds broken}) - \sum E(\text{bonds formed}) \\ &= \left(2.648\,\text{kJ/mol}\right) - \left(2.700\,\text{kJ/mol}\right) \\ &= ?\,\text{kJ/mol} \end{aligned}

ΔH è praticamente nullo: l'energia per rompere i legami eguaglia all'incirca quella liberata nella loro formazione, quindi la reazione è termoneutra così come è scritta.

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Che cosa misura l'entalpia di legame

Un'entalpia di legame (o energia di legame) è l'energia necessaria per rompere una mole di un determinato legame in fase gassosa, separando la molecola in frammenti neutri. Rompere i legami costa sempre energia, perciò le entalpie di legame sono positive. Al contrario, formare un legame libera la stessa quantità di energia. Le entalpie di legame tabulate sono medie su molte molecole, perché la forza di un dato legame cambia leggermente a seconda del resto della molecola.

La regola «legami rotti meno legami formati»

Ogni reazione può essere vista in due fasi: prima rompere tutti i legami dei reagenti e poi assemblare tutti quelli dei prodotti. La prima fase assorbe energia e la seconda la libera, quindi l'entalpia di reazione è la differenza:

ΔHrxn≈∑E(legami rotti)−∑E(legami formati)\Delta H_{rxn} \approx \sum E(\text{legami rotti}) - \sum E(\text{legami formati})

Ogni somma moltiplica un'entalpia di legame media per il numero di legami di quel tipo. Questo calcolatore restituisce la differenza delle due somme.

SimboloGrandezzaUnità
ΔHEntalpia di reazionekJ/mol
Σ E(rotti)Energia totale dei legami rottikJ/mol
Σ E(formati)Energia totale dei legami formatikJ/mol

Entalpie di legame medie

Una breve tabella di riferimento di entalpie di legame medie comuni (kJ/mol):

LegameEntalpiaLegameEntalpia
C–H413O–H467
C–C348O=O495
C=C614C=O (in CO₂)799
H–H436C–O358

Questi valori variano leggermente tra le diverse tabelle, il che è uno dei motivi per cui il metodo è approssimato.

Esempio svolto

Stimiamo l'entalpia di combustione del metano in fase gassosa:

CH4(g)+2 O2(g)→CO2(g)+2 H2O(g)\text{CH}_4(g) + 2\,\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2\,\text{H}_2\text{O}(g)
  1. Legami rotti (reagenti): 4 legami C–H in CH₄ e 2 legami O=O in O₂. (4)(413) + (2)(495) = 1652 + 990 = 2642 kJ/mol.
  2. Legami formati (prodotti): 2 legami C=O in CO₂ e 4 legami O–H nelle due molecole d'acqua. (2)(799) + (4)(467) = 1598 + 1868 = 3466 kJ/mol.
  3. Applicare la regola: ΔH ≈ 2642 − 3466 = −824 kJ/mol.

Il risultato negativo conferma che la combustione è fortemente esotermica. Il valore sperimentale con acqua liquida è di circa −890 kJ/mol; la differenza deriva dall'uso di acqua in fase gassosa e di dati di legame mediati.

Leggere il segno

Segno di ΔHNomeChe cosa significa
NegativoEsotermicaI legami formati sono nel complesso più forti; si libera calore
PositivoEndotermicaRompere i legami costa più che formarli; si assorbe calore
Vicino a zeroTermoneutraLe energie di legame si bilanciano per la reazione scritta

Perché la risposta è approssimata

Il metodo si basa su entalpie di legame medie, quindi il valore di un legame C–H è una media su molti composti e non il valore esatto nella tua molecola. Presuppone inoltre che ogni specie sia un gas: ignora l'energia di fusione, vaporizzazione o dissoluzione. Per questo una stima con le entalpie di legame rientra di solito entro pochi punti percentuali di un calcolo più rigoroso ed è meglio trattarla come una guida rapida anziché come un valore preciso.

Quando usare invece la via delle entalpie di formazione

Quando sono disponibili entalpie di formazione standard tabulate, la legge di Hess fornisce un'entalpia di reazione più accurata, perché quei valori sono misurati per sostanze specifiche anziché mediati su molte. L'approccio con le entalpie di legame è più utile quando si conoscono solo le strutture molecolari, o per capire perché una reazione libera o assorbe calore.

Calcoli correlati

Combinare ΔH con una variazione di entropia dà l'energia libera di Gibbs e quindi se una reazione è spontanea. Il metodo di formazione di Hess offre un'entalpia più precisa quando esistono dati di formazione, e una misura di calorimetria fornisce una verifica sperimentale indipendente della stessa grandezza.

Domande frequenti (FAQ)

Come funziona il metodo delle entalpie di legame?

Rompere un legame chimico richiede energia, mentre formarne uno la libera. Il metodo delle entalpie di legame considera la reazione come la rottura di tutti i legami dei reagenti seguita dalla formazione di tutti quelli dei prodotti.

L'entalpia di reazione è l'energia spesa per rompere i legami meno quella liberata nella formazione dei nuovi: ΔH ≈ Σ E(legami rotti) − Σ E(legami formati). Ogni termine è una somma di entalpie di legame medie, in kJ/mol, moltiplicate per il numero di legami di quel tipo.

Perché è solo un'approssimazione?

Le entalpie di legame tabulate sono medie su molte molecole diverse, perciò l'energia reale di un legame C–H, per esempio, varia leggermente a seconda dell'ambiente chimico. Il metodo presuppone inoltre specie in fase gassosa e trascura l'entalpia dei cambiamenti di stato come condensazione o dissoluzione.

Per questo una stima con le entalpie di legame rientra di solito entro pochi punti percentuali del valore ottenuto dalle entalpie di formazione standard, e quando si dispone di dati accurati è preferibile la via delle entalpie di formazione.

Che cosa significa il segno di ΔH?

Un ΔH negativo indica che la reazione cede calore all'ambiente: è esotermica, come una combustione, perché i legami formati nei prodotti sono complessivamente più forti di quelli rotti nei reagenti. Un ΔH positivo indica che la reazione assorbe calore: è endotermica, perché rompere i legami dei reagenti costa più energia di quanta se ne recuperi formando i prodotti.

In che cosa differisce dal metodo di formazione di Hess?

Entrambi forniscono un'entalpia di reazione, ma da dati diversi. Il metodo delle entalpie di legame usa energie di legame medie ed è comodo quando si conoscono solo le strutture molecolari.

La legge di Hess con le entalpie di formazione standard usa i valori tabulati di ΔHf° di ciascun composto ed è più accurata, perché tali valori sono misurati per sostanze specifiche anziché mediati su molte. Usa la stima con le energie di legame per un'approssimazione rapida in fase gassosa e la via delle entalpie di formazione quando conta la precisione.

Da provare dopo

Calcolatrice della legge di Hess (entalpia di reazione)

Calcola l'entalpia standard di reazione con la legge di Hess: ΔH°rxn = Σ ΔHf°(prodotti) − Σ ΔHf°(reagenti). Inserisci le somme delle entalpie di formazione pesate per i coefficienti di prodotti e reagenti e ottieni ΔH per mole di reazione, con l'indicazione esotermica o endotermica.

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