Considerando que a capacidade calorífica das substâncias é constante dentro da faixa de temperatura indicada no item, calcule o que se pede:
Entalpia de formação da água a 373,5 K

Passo 1

O enunciado pede a entalpia de formação da água líquida a T2=373,5 K, partindo do valor padrão a T1=298,15 K, e considerando capacidades caloríficas cp constantes. Vamos usar a lei de Kirchhoff, que relaciona as entalpias em duas temperaturas através de
De<a Hf(T2) ;=;De<a Hf(T1);+;integralT1^T2De<a cp,dT
onde De<a cp é a soma das capacidades dos produtos menos a soma das capacidades dos reagentes.

Passo 2

Escrevemos a reação de formação da água líquida:
12,O2(g);+;H2(g)longrightarrow H2O(l)
Logo,
De<a cp ;=;cpl(H2O,lr);-;l[cp(H2,g);+;tfrac12,cp(O2,g)r]

Passo 3

Adotando valores típicos de tabela:
cp(H2O,l)=75,3;Jmol,K, cp(H2,g)=28,8;Jmol,K, cp(O2,g)=29,4;Jmol,K
então
De<a cp =75,3 -l(28,8+tfrac12cdot29,4r) =75,3-43,5 =31,8;Jmol,K

Passo 4

Como cp é constante, a integral fica
integralT1^T2De<a cp,dT =De<a cp,(T2-T1) =31,8;l(373,5-298,15r);J/mol

Passo 5

Calculando a variação de temperatura:
T2-T1=373,5-298,15=75,35 K
e portanto
integralT1^T2De<a cp,dT =31,8times75,35 approx2,40times10^3 J/mol =2,40 kJ/mol

Passo 6

Sabendo que a entalpia de formação padrão a 298,15 K é
De<a Hf^circl[H2O(l),298,15 Kr]=-285,83 kJ/mol,
aplicamos Kirchhoff:
De<a Hfl[H2O(l),373,5 Kr] =-285,83;+;2,40 approx -283,43 kJ/mol

Resposta

De<a Hfl[H2O(l),373,5,Kr]approx -283,4 kJ/mol

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