Calcule a variação de entalpia para a reação de formação da amônia:
Sabendo que:
-
Passo 1
O enunciado pede que eu calcule a variação de entalpia para a reação abaixo:
Informações dadas:
-
.
Pergunta a responder:
- Qual é a variação de entalpia
para a reação tal como escrita (isto é, formando 2 mol de )?
Passo 2
O que é
(entalpia padrão de formação) e a convenção útil:
- A entalpia padrão de formação
de uma substância é a variação de entalpia quando 1 mol da substância é formado a partir dos seus elementos em suas formas mais estáveis, sob condições padrão. - Por convenção, para um elemento em sua forma mais estável no estado padrão (por exemplo
e ), vale
- No enunciado foi dada
de , que é o valor por mol de formado: .
Passo 3
Como calcular a entalpia da reação: lei de Hess (método das entalpias de formação)
- A variação de entalpia padrão da reação é dada por:
onde
são os coeficientes estequiométricos (número de mols) na reação balanceada.
- Explicando: soma-se (com seus coeficientes) as entalpias de formação dos produtos e subtrai-se a soma (com coeficientes) das entalpias de formação dos reagentes.
Passo 4
Aplicando a fórmula à reação dada:
- Produtos:
mol de com . - Reagentes:
mol de e mol de , ambos elementos na forma padrão, logo .
Usando a expressão:
Passo 5
Fazendo a conta (mostrando passo a passo):
Como as entalpias dos reagentes são zero, não há subtração adicional. Interpretação: o valor é negativo, logo a reação é exotérmica — libera
quando a reação ocorre na quantidade estequiométrica dada (formando
mol de
).