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 \Delta H^{\circ}{ }_{f} de cada substância.
\mathrm{NaBr}(\mathrm{s})

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 \Delta H^\circ_{f} da substância.
Informações dadas:
  • Substância: \mathrm{NaBr}(s) (brometo de sódio, estado sólido).
  • A formação deve ser a partir dos elementos nas suas formas e estados-padrão (condições padrão: 298{,}15\\ \text{K}, 1\\ \text{bar}).

Passo 2

O que é uma equação de formação padrão e o que é \Delta H^\circ_{f}?
  • A entalpia padrão de formação \Delta H^\circ_{f} 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 25^\circ\text{C} e 1\\ \text{bar}).
  • Importante: “elementos nas suas formas mais estáveis” significa, por exemplo, que o sódio elementar é \mathrm{Na}(s) (metal sólido) e o bromo elementar, na condição padrão, é a molécula diatômica \mathrm{Br_2}, que à 25^\circ\text{C} e 1\\ \text{bar} é líquida — portanto \mathrm{Br_2}(l).
  • A equação de formação deve produzir exatamente 1 mol do composto alvo; coeficientes fracionários (por ex. \tfrac{1}{2}) 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 \mathrm{Na}(s) e bromo diatômico na forma líquida \mathrm{Br_2}(l).
  • O produto contém 1 átomo de Na e 1 átomo de Br por fórmula \mathrm{NaBr}. Como \mathrm{Br_2} tem 2 átomos de Br por molécula, para fornecer 1 átomo de Br precisamos de metade de uma molécula de \mathrm{Br_2}.
  • Logo a equação balanceada (usando coeficiente fracionário) que forma 1 mol de \mathrm{NaBr}(s) é:
\mathrm{Na}(s) + \tfrac{1}{2}\mathrm{Br_2}(l) \longrightarrow \mathrm{NaBr}(s)
Expliquei: o coeficiente \tfrac{1}{2} 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 \tfrac{1}{2} é a mais direta.

Passo 4

Consultar e interpretar o valor de \Delta H^\circ_{f}.
  • Ao “consultar” tabelas termodinâmicas padronizadas (manuais, livros-texto ou bases de dados como CRC, NIST, etc.) encontra-se o valor de \Delta H^\circ_{f} para \mathrm{NaBr}(s).
  • O valor tabulado típico é negativo, indicando que a formação é exotérmica (libera energia).
  • Um valor comumente encontrado e usado em tabelas é \Delta H^\circ_{f}\big[\mathrm{NaBr}(s)\big] = -361{,}2\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}. 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 \Delta H^\circ_{f}) e interpretar o sinal.
  • A equação termoquímica (formação de 1 mol de \mathrm{NaBr}(s)) com a entalpia associada fica:
\mathrm{Na}(s) + \tfrac{1}{2}\mathrm{Br_2}(l) \longrightarrow \mathrm{NaBr}(s)\qquad \Delta H^\circ_{f} = -361{,}2\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}
  • Interpretação do sinal: \Delta H^\circ_{f}<0 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.

Resposta

\mathrm{Na}(s) + \tfrac{1}{2}\mathrm{Br_2}(l) \longrightarrow \mathrm{NaBr}(s)
\Delta H^\circ_{f}\big[\mathrm{NaBr}(s)\big] = -361{,}2\\ \mathrm{kJ\\ mol^{-1}}

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