Dadas às equações termoquímicas:
\begin{array}{ll} \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}+1 / 2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} & \Delta \mathrm{H}=-68,3 \mathrm{kcal} / \mathrm{mol} \\\ \mathrm{CaO}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{~s})} & \Delta \mathrm{H}=-15,3 \mathrm{kcal} / \mathrm{mol} \\\ \mathrm{Ca}_{(\mathrm{s})}+1 / 2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow \mathrm{CaO}_{(\mathrm{s})} & \Delta \mathrm{H}=-151,8 \mathrm{kcal} / \mathrm{mol} \end{array}
Qual o calor de formação do \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}{ }_{(\mathrm{s})} ?

Passo 1

O enunciado pede o calor (entalpia) de formação de \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}}, usando as três equações termoquímicas dadas e aplicando a Lei de Hess. Vamos precisar saber que a entalpia de formação é a variação de entalpia para formar 1 mol do composto a partir de seus elementos no estado padrão.

Passo 2

A reação de formação de \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}} a partir dos elementos é
\mathrm{Ca_{(s)}} + \mathrm{H_{2(g)}} + \mathrm{O_{2(g)}} \;\longrightarrow\; \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}}.
Para obter essa reação, combinaremos as equações dadas de forma que, ao somá-las, todas as substâncias intermediárias se cancelem.

Passo 3

Escrevendo as três equações com seus \Delta H:
  1. \mathrm{Ca_{(s)}} + \tfrac12\,\mathrm{O_{2(g)}} \to \mathrm{CaO_{(s)}},
    \Delta H_3 = -151{,}8\\ \mathrm{kcal/mol}.
  2. \mathrm{H_{2(g)}} + \tfrac12\,\mathrm{O_{2(g)}} \to \mathrm{H_{2}O_{(l)}},
    \Delta H_1 = -68{,}3\\ \mathrm{kcal/mol}.
  3. \mathrm{CaO_{(s)}} + \mathrm{H_{2}O_{(l)}} \to \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}},
    \Delta H_2 = -15{,}3\\ \mathrm{kcal/mol}.
    Somando-as, \mathrm{CaO_{(s)}} e \mathrm{H_{2}O_{(l)}} aparecem como produto e reagente e se cancelam, sobrando:
\mathrm{Ca_{(s)}} + \mathrm{H_{2(g)}} + \mathrm{O_{2(g)}} \;\longrightarrow\; \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}}.

Passo 4

Pela Lei de Hess, o \Delta H da reação de formação é a soma dos \Delta H das três equações:
\Delta H_f = \Delta H_3 + \Delta H_1 + \Delta H_2 = (-151{,}8) + (-68{,}3) + (-15{,}3) = -235{,}4\\ \mathrm{kcal/mol}.

Resposta

O calor de formação de \mathrm{Ca(OH)_{2(s)}} é -235{,}4\\ \mathrm{kcal/mol}.

Exercícios relacionados