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 fornecido (peguei o composto do enunciado):
- Escrever a equação termoquímica balanceada que descreve a formação de 1 mol do composto a partir de seus elementos em seus estados-padrão.
- Consultar e informar o valor de
da substância.
Informações dadas:
- Substância:
(brometo de sódio, estado sólido). - A formação deve ser a partir dos elementos nas suas formas e estados-padrão (condições padrão:
, ).
Passo 2
O que é uma equação de formação padrão e o que é
?
- A entalpia padrão de formação
de um composto é a variação de entalpia quando se forma exatamente 1 mol desse composto a partir dos seus elementos nas suas formas mais estáveis no estado-padrão (normalmente à e ). - Importante: “elementos nas suas formas mais estáveis” significa, por exemplo, que o sódio elementar é
(metal sólido) e o bromo elementar, na condição padrão, é a molécula diatômica , que à e é líquida — portanto . - A equação de formação deve produzir exatamente 1 mol do composto alvo; coeficientes fracionários (por ex.
) são permitidos em reações de formação porque o objetivo é formar 1 mol do produto.
Passo 3
Identificar os reagentes (elementos nas formas-padrão) e balancear a equação para 1 mol de produto.
- Elementos: sódio metálico
e bromo diatômico na forma líquida . - O produto contém 1 átomo de Na e 1 átomo de Br por fórmula
. Como tem 2 átomos de Br por molécula, para fornecer 1 átomo de Br precisamos de metade de uma molécula de . - Logo a equação balanceada (usando coeficiente fracionário) que forma 1 mol de
é:
Expliquei: o coeficiente
é aceitável aqui porque a definição exige formar exatamente 1 mol de produto; se preferir números inteiros, multiplicar todos os coeficientes por 2 também funciona, mas a entalpia referida geralmente é dada por mol de produto, então a forma com
é a mais direta.
Passo 4
Consultar e interpretar o valor de
.
- Ao “consultar” tabelas termodinâmicas padronizadas (manuais, livros-texto ou bases de dados como CRC, NIST, etc.) encontra-se o valor de
para . - O valor tabulado típico é negativo, indicando que a formação é exotérmica (libera energia).
- Um valor comumente encontrado e usado em tabelas é
. Note que pequenas variações (algumas décimas de kJ·mol^{-1}) podem ocorrer entre diferentes fontes/tabelas; essa ordem de grandeza e sinal é o que importa para provas e cálculos práticos.
Passo 5
Escrever a equação termoquímica final (equação de formação com o valor de
) e interpretar o sinal.
- A equação termoquímica (formação de 1 mol de
) com a entalpia associada fica:
- Interpretação do sinal:
significa que o processo é exotérmico — energia é liberada quando o brometo de sódio sólido se forma a partir de sódio metálico e bromo líquido, nas condições padrão.