Calcule a entalpia padrão de formação do dissulfeto de carbono (
) gasoso a partir das reações:
C (graf)
S (ortorr.)
| C (graf)
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| S (ortorr.)
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Passo 1
O enunciado pede a entalpia padrão de formação do dissulfeto de carbono gasoso e fornece três equações com seus
(peguei esses valores do enunciado):
-
, . -
, . -
, .
Pergunta explícita: calcular
de
gasoso.
Observação importante (apenas identificando dados): a terceira reação usa
(estado líquido), enquanto a pergunta pede
(estado gasoso). Vou primeiro usar as reações dadas para obter a entalpia padrão de formação do
no estado presente na reação fornecida (ou seja, líquido). Depois explico o que falta para obter o valor gasoso.
Passo 2
Conceitos e ferramentas que vou usar (explicadinhos):
- Entalpia padrão de formação
de uma substância é a variação de entalpia para a reação em que a substância é formada a partir de seus elementos na sua forma mais estável (por exemplo, , , ). Para um composto ,
- Lei de Hess: a variação de entalpia é uma função de estado, logo a entalpia total de um processo que pode ser decomposto em etapas é a soma das entalpias das etapas. Em prática, pode-se somar, inverter e multiplicar reações e somar os
correspondentes para obter a entalpia de uma reação desejada.
Vou aplicar Hess montando dois caminhos para obter os mesmos produtos a partir dos elementos e igualar as entalpias.
Passo 3
Identificar reações elementares relevantes e escrever a relação de Hess.
Reações dadas (reescrevendo com símbolos TeX):
Agora escrevemos a equação de formação do
(o estado líquido porque aparece na reação 3):
Considere o caminho "elementos
produtos
" de duas maneiras:
- Caminho direto (usando (1) e duas vezes (2)): partir dos elementos formar
e . A entalpia total desse caminho é
- Caminho alternativo: primeiro formar
a partir dos elementos (reação (F), entalpia ), depois usar a reação de combustão (3) para obter . A entalpia total desse caminho é
Pela lei de Hess, esses dois caminhos levam ao mesmo estado final, logo:
Isolando
:
Essa é a expressão que vamos calcular numericamente.
Passo 4
Cálculo numérico passo a passo (usando os valores dados):
Primeiro calculo :
Primeiro calculo
Agora somo
:
Finalmente subtraio
:
Portanto, a entalpia padrão de formação do
no estado líquido, obtida com os dados fornecidos, é
.
Passo 5
Passando do líquido para o gasoso: relação e conclusão sobre o que falta.
- A entalpia padrão de formação depende do estado físico. A relação entre a entalpia de formação gasosa e líquida é
onde
é a entalpia padrão de vaporização
.
- No enunciado NÃO foi fornecido o valor de
de . Sem esse valor não é possível calcular numericamente . Assim, com os dados dados só se pode determinar (resultado obtido no passo anterior). Se um valor de for fornecido, basta somá-lo a para obter o valor gasoso.
Resposta
Não é possível determinar
com os dados fornecidos (falta
).