De acordo com a reação de 1 mol de gás N2O e 1 mol de NO2, responda as questões a seguir:
N2O(g)+NO2(g) 3 NO(g)
K=c+273,13
rho cte =
Utilizando as seguintes reações intermediárias, determine a entalpia padrão dessa reação.
c N2(g)+O2(g) 2 NO(g) De

Passo 1

Beleza, então o enunciado manda a gente achar a entalpia padrão da reação
N2O(g) + NO2(g) ;longrightarrow; 3,NO(g)
usando essas reações “folha” do enunciado e o método de Hess. Ou seja, vamos usar o princípio de que a entalpia total é a soma das entalpias das etapas intermediárias que a gente escolher (Hess). Pra resolver isso, precisamos saber:
  • Como inverter e multiplicar equações químicas e entalpias;
  • Como cancelar espécies que aparecem nos dois lados;
  • Como somar as entalpias resultantes.

Passo 2

Primeiro, escrevemos as reações fornecidas e os valores de ΔH:
  1. N2(g) + O2(g) ;longrightarrow; 2,NO(g)
    \quad ΔH° = +180,7 kJ
  2. 2,NO(g) + O2(g) ;longrightarrow; 2,NO2(g)
    \quad ΔH° = –113,1 kJ
  3. 2,N2O(g) ;longrightarrow; 2,N2(g) + O2(g)
    \quad ΔH° = –163,2 kJ
Nosso alvo é:
N2O ;+; NO2 ;longrightarrow; 3,NO

Passo 3

Vamos transformar cada uma dessas reações pra “extrair” exatamente as espécies que precisamos:
3a) Da reação (3):
2,N2O ;longrightarrow; 2,N2 + O2 De
Se a gente dividir tudo por 2, fica
N2O ;longrightarrow; N2 + tfrac12,O2 De
3b) Da reação (2), mas invertida e dividida por 2 (porque queremos só 1 mol de NO2):
2,NO + O2 ;longrightarrow; 2,NO2 ;;(De
Dividindo por 2:
NO2 ;longrightarrow; NO + tfrac12,O2 De
3c) A reação (1) vamos usar direta, porque ela gera 2 NO a partir de N2+O2:
N2 + O2 ;longrightarrow; 2,NO De

Passo 4

Agora somamos essas três etapas:
(1) N2O to N2 + tfrac12O2
  ΔH₁ = –81,6 kJ
(2) NO2 to NO + tfrac12O2
  ΔH₂ = +56,55 kJ
(3) N2 + O2 to 2NO
  ΔH₃ = +180,7 kJ
Somando as reações:
  • Lado reagente: N2O + NO2 + N2 + O2
  • Lado produto: (N2 + tfrac12O2) + (NO + tfrac12O2) + 2NO
Cancelam N2 e O2 que aparecem dos dois lados, sobrando:
N2O + NO2 ;longrightarrow; 3,NO
E a entalpia total é
De

Resposta

A entalpia padrão da reação
N2O(g) + NO2(g) ;longrightarrow; 3,NO(g)
é
boxedDe

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