Dadas as reações:
Calcule o DH para a reação:
Calcule o DH para a reação:
Passo 1
O enunciado fornece três reações com seus respectivos valores de entalpia e pede o valor de
para a reação alvo:
Dadas:
Dadas:
Reação alvo:
O objetivo é calcular
para a reação (T) usando as reações (1), (2) e (3).]
Passo 2
Princípio que vamos usar (explicação didática e simples):
- A entalpia é uma função de estado: isso significa que se uma reação pode ser escrita como soma de várias reações elementares, a variação de entalpia total é a soma das variações de entalpia dessas reações. Essa é a Lei de Hess.
- Regras práticas:
- Se multiplicar uma reação por um fator
, multiplica-se por . - Se inverter (reverter) uma reação, troca-se o sinal de
. - Ao somar reações, espécies idênticas que aparecem dos dois lados se cancelam.
- Se multiplicar uma reação por um fator
Vou aplicar essas regras passo a passo para combinar as reações dadas e obter a reação (T).
Passo 3
Observação estratégica (o “mapa” antes de operar):
- A reação (2) envolve
, e . - A reação (3) dá a formação de
a partir dos elementos; multiplicando (3) por 2 obtemos a formação de . - Se formarmos
a partir dos elementos (2×(3)) e depois usarmos a reação (2) invertida (que transforma em ), poderemos obter uma reação que contenha formada a partir de . - Depois será necessário remover as espécies
e com a ajuda da reação (1), de modo a sobrar apenas e dando . Vamos executar exatamente isso.
Passo 4
Multiplicar a reação (3) por
para obter
:
O
também é multiplicado por
:
Passo 5
Inverter a reação (2) para expressar
como
. Inverter muda o sinal de
:
Passo 6
Somar o resultado do Passo 4 com o do Passo 5:
Reação do Passo 4:
Reação do Passo 4:
Reação do Passo 5:
Ao somar,
cancela-se, sobrando:
A variação de entalpia resultante é a soma:
Passo 7
Multiplicar a equação obtida no Passo 6 por
para trabalhar com
:
Resulta em:
E o
também dobra:
Passo 8
Usar a reação (1) para eliminar
e
. A reação (1) é:
Invertemos (1) para obter
com
. Reverter é conveniente porque na equação do Passo 7 temos
no produto e
no reagente; ao somar com a inversa de (1) essas espécies se cancelarão.
Passo 9
Somar a equação do Passo 7 com a inversa da (1) (Passo 8):
Passo 7:
Inversa de (1):
Somando as duas equações, as espécies
e
cancelam-se (aparecem nos dois lados), restando:
que é exatamente a reação alvo (T). A variação de entalpia total é a soma das
: