Considere as seguintes reações e suas respectivas entalpias:
Determine a entalpia da reação:
Passo 1
O enunciado fornece duas reações com suas entalpias e pede a entalpia da reação alvo. Vou listar claramente o que foi dado e o que é pedido.
Reações fornecidas:
Reação cuja entalpia deve ser determinada:
Passo 2
Conceito que vamos usar (explicado devagarinho): a entalpia é uma função de estado, então quando somamos reações químicas as entalpias também somam. Regras práticas que permitem manipular as equações e suas entalpias:
- Se multiplicar uma reação por um número
, multiplica-se também por . - Se inverter (reverter) a direção de uma reação, troca-se o sinal de
. - Se somar duas (ou mais) equações termoquímicas, a
total é a soma algébrica das individuais.
Essas regras são o cerne da Lei de Hess (não precisa decorar além disso: aplique as regras).
Passo 3
Primeiro passo prático: a segunda equação é dada para
mols de
. Vamos dividi-la por
para obter a reação por mol de
. Dividindo a equação por
também divide
por
:
Passo 4
Agora invertemos a reação do passo anterior porque queremos obter
como produto (a reação do passo 3 tem
como produto). Ao inverter, trocamos o sinal de
:
Reação invertida:
Reação invertida:
Passo 5
Agora some a primeira reação dada com a reação invertida do passo anterior. Vou escrever ambas para somar term a term:
Primeira reação:
Reação invertida (do passo 4):
Somando as duas equações membro a membro cancela o
que aparece como produto na primeira e como reagente na segunda. Ao somar obtemos:
Cancelando o
em ambos os lados e simplificando o oxigénio:
ou seja
que é exatamente a reação que queremos.
Passo 6
Agora somamos as entalpias correspondentes (pela Lei de Hess):
Calculando:
Passo 7
Pequena interpretação e reforço: o valor negativo indica que a formação de
a partir de
e meia molécula de
é exotérmica, liberando
por mol de
formado. A técnica usada (escalar, inverter e somar reações) é a mesma que será útil em muitos exercícios de termoquímica na prova — pratique com outras reações para fixar.