Dadas as seguintes entalpias padrões de formação:
;
. Calcule a entalpia padrão das seguintes reações:
Passo 1
O enunciado pede a entalpia padrão da reação
Informações fornecidas (peguei estes dados do enunciado):
Observação: para esta reação só precisamos de
e de
; os valores de
e
foram dados no enunciado mas não serão usados aqui.
Passo 2
Vou explicar a ferramenta que usamos (a fórmula que você deve memorizar para a prova) e o significado de cada termo.
Definição: a entalpia padrão de formação
de uma substância é a variação de entalpia ao formar 1 mol dessa substância a partir dos elementos em seu estado padrão.
Regra prática (fórmula que usamos para a entalpia de reação): a entalpia padrão da reação é a soma das entalpias de formação dos produtos, multiplicadas pelos seus coeficientes estequiométricos, menos a soma das entalpias de formação dos reagentes, também multiplicadas pelos coeficientes. Em símbolo:
onde
é o coeficiente estequiométrico (número de mols) de cada espécie na reação balanceada.
Por que isso funciona (intuição rápida): pela Lei de Hess, a variação de entalpia depende apenas dos estados inicial e final; formar os produtos a partir dos elementos e “desfazer” os reagentes em elementos leva à diferença entre as entalpias de formação.
Observações úteis para a prova:
- A entalpia padrão de formação de um elemento em seu estado padrão é zero. Assim,
e . - O enunciado já definiu
, que é uma convenção comum para íons em solução aquosa.
Passo 3
Agora aplicamos a fórmula à reação dada. Identificamos produtos e reagentes com seus coeficientes:
- Produtos:
com coeficiente ; com coeficiente . - Reagentes:
com coeficiente ; com coeficiente .
Aplicando a fórmula:
Passo 4
Substituímos os valores conhecidos. Lembre-se:
e
; o enunciado deu
e
. Portanto:
Fazendo a conta:
Passo 5
Interpretação e dica de prova:
- O resultado é positivo:
. Isso significa que, sob condições padrão, a reação absorve calor (é endotérmica). - Dica rápida para a prova: sempre escreva claramente produtos menos reagentes, verifique coeficientes e marque quais entalpias de formação são zero (elementos no estado padrão e íons cuja formação é definida como zero pelo enunciado).