Considere as duas reações:
ll A 2 B & De
Determine a variação de entalpia padrão de reação ( De ) para o processo:
2 B C

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão envolve termodinâmica, mais especificamente a variação de entalpia nas reações químicas. Precisamos usar o conceito de Hess para determinar a variação de entalpia padrão da reação $ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C} $. Para isso, vamos trabalhar com as duas reações fornecidas e manipular elas de maneira que consigamos chegar na reação que queremos.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar as reações fornecidas e suas variações de entalpia:
  1. $ \mathrm{A} \rightarrow 2,\mathrm{B} A 2,B \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{rxn}} = +456,7,\mathrm{kJ/mol} $
  2. $ \mathrm{A} \rightarrow \mathrm{C} De \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{rxn}} = -22,1,\mathrm{kJ/mol} $

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar $ \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{rxn}} $ para a reação $ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C} $.
Para isso, vamos usar o Princípio de Hess, que diz que a variação total de entalpia para uma reação química é a soma das variações de entalpia das etapas individuais que levam à reação global, independente do caminho.

Passo 4

Vamos inverter a primeira reação para que $ 2,\mathrm{B} $ seja reagente:
Inverter a reação $ \mathrm{A} \rightarrow 2,\mathrm{B} $ resulta em:
$ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{A} 2,B \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{rxn}} = -456,7,\mathrm{kJ/mol} $
Lembrete: Quando invertemos uma reação, mudamos o sinal da variação de entalpia.

Passo 5

Agora, temos:
  1. $ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{A} 2,B A \Delta \mathrm{H}^{\circ} = -456,7,\mathrm{kJ/mol} $
  2. $ \mathrm{A} \rightarrow \mathrm{C} De \Delta \mathrm{H}^{\circ} = -22,1,\mathrm{kJ/mol} $
Vamos somar essas duas reações para obter a reação desejada:
$ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{A} $
$ \mathrm{A} \rightarrow \mathrm{C} $

$ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C} $

Passo 6

Agora, somamos as variações de entalpia das duas reações:
$ \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{total}} = -456,7,\mathrm{kJ/mol} + (-22,1,\mathrm{kJ/mol}) = -478,8,\mathrm{kJ/mol} $

Resposta

A variação de entalpia padrão de reação para $ 2,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C} $ é $ \Delta \mathrm{H}^{\circ}_{\mathrm{rxn}} = -478,8,\mathrm{kJ/mol} $.

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