Com base em valores de entalpia padrão de formação, calcule a variação de entalpia padrão de cada uma das seguintes reações:
Passo 1
O enunciado pede para calcular a variação de entalpia padrão da reação
Informações dadas explicitamente:
- A reação química está escrita acima (estados físicos indicados).
- Deve-se usar valores de entalpia padrão de formação para calcular a variação de entalpia padrão da reação.
Passo 2
O que é a entalpia padrão de formação e por que usamos ela aqui.
- A entalpia padrão de formação, denotada por
, é a variação de entalpia quando 1 mol de uma substância é formado a partir de seus elementos no estado padrão (temperatura usualmente , pressão ). - Para um elemento no seu estado padrão (por exemplo
, ), vale
- A razão de usarmos
é que a entalpia de reação padrão pode ser obtida somando as entalpias de formação dos produtos e subtraindo as dos reagentes (lei da soma das entalpias de formação).
Passo 3
Fórmula que usaremos (expliquei o que cada símbolo significa).
A variação de entalpia padrão da reação,
, é dada por
onde:
-
e são os coeficientes estequiométricos (números de mols) dos produtos e reagentes, respectivamente; -
e são as entalpias padrão de formação (em ) das substâncias envolvidas.
Passo 4
Escolha e apresentação dos valores de entalpia padrão de formação (valores típicos de tabela; aqui são os que vou usar).
Os valores padrão (retirados de tabelas termodinâmicas usuais) que usarei são:
Observação importante para a prova: sempre verifique o estado físico (
ou
), pois
depende do estado (por exemplo
de
é diferente de
).
Passo 5
Calcular a soma das entalpias de formação dos produtos (mostrando cada operação).
Produtos:
e
.
- Para
: coeficiente , . Contribuição: . - Para
: coeficiente , . Contribuição:
Somando as contribuições dos produtos:
Passo 6
Calcular a soma das entalpias de formação dos reagentes (mostrando cada operação).
Reagentes:
e
.
- Para
: coeficiente , . Contribuição: . - Para
: coeficiente , . Contribuição: .
Somando as contribuições dos reagentes:
Passo 7
Aplicar a fórmula e efetuar a subtração final (mostrando a aritmética).
Usando
temos
Calcule:
Passo 8
Interpretação e dica de prova.
- O resultado
é negativo, portanto a reação é exotérmica: libera calor na condição padrão, na quantidade de por mol da reação escrita. - Dica prática para prova: sempre anote os estados físicos, transforme todos os valores para as mesmas unidades (aqui usamos
), e faça a soma produtos menos reagentes. Se a prova der água líquida em vez de vapor, substitua o valor de correspondente e recalcule.