Para cada um dos seguintes compostos, escreva uma equação termoquímica balanceada que descreve a formação de um mol do composto a partir de seus elementos em seus estados padrão. Em seguida, consulte o
de cada substância.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para o composto
:
- Escrever uma equação termoquímica balanceada que descreva a formação de um mol de
a partir de seus elementos em seus estados padrão. - Consultar o valor de
(entalpia padrão de formação) da substância.
Informações relevantes dadas (implícitas no enunciado):
- O produto é
. - Deve-se formar exatamente 1 mol do composto.
- Elementos devem estar em seus estados padrão (estado físico padrão à
e por convenção).
Passo 2
O que é uma reação de formação padrão?
- A reação de formação padrão de uma substância é aquela que forma 1 mol dessa substância a partir dos elementos no seu estado padrão, nas condições padrão.
- Por convenção, a entalpia padrão de formação dos elementos puros em seus estados padrão é
. - Portanto, se escrevermos a reação de formação de 1 mol do composto, a entalpia da reação será numericamente igual a
do composto.
Passo 3
Quais são os estados padrão dos elementos envolvidos?
- Enxofre: estado padrão é o enxofre sólido (normalmente
, forma rómbica). - Oxigênio: estado padrão é o oxigênio diatômico gasoso
.
Não usar outros alótropos ou estados, pois a definição exige os estados padrão.
Passo 4
Montar a equação de formação para 1 mol de
.
- Queremos formar 1 mol de
a partir de e . - Cada mol de
contém 1 átomo de S e 3 átomos de O. - O
fornece oxigênio em pares; então para obter 3 átomos de O usamos mol de .
A equação balanceada, formando exatamente 1 mol de produto, é:
Passo 5
Verificação de balanceamento (átomos):
- Enxofre:
à esquerda ( ) e à direita ( ) — OK. - Oxigênio:
átomos de O à esquerda e átomos de O em à direita — OK.
Observação sobre coeficientes fracionários:
- Usar coeficiente fracionário em reações de formação é perfeitamente aceitável porque a definição exige formar 1 mol do composto. Alternativamente pode-se multiplicar toda a equação por 2 para obter apenas coeficientes inteiros (mas aí formaria 2 mol do produto).
Passo 6
Relação com
:
- A entalpia padrão da reação de formação acima é exatamente a entalpia padrão de formação de
, já que os elementos puros em seus estados padrão têm . - Logo,
.
Passo 7
Valor tabelado de
para
:
- Consultando tabelas termodinâmicas padrão (por exemplo NIST/JANAF e tabelas de termodinâmica padrão) encontra-se o valor
- Isso significa que a formação de 1 mol de
a partir dos elementos padrão libera .