Dadas as seguintes entalpias padrões de formação:
;
. Calcule a entalpia padrão das seguintes reações:
.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a entalpia padrão da reação
As informações fornecidas são as entalpias padrão de formação:
Observação: o enunciado deu também
, mas essa espécie não aparece na reação que precisamos calcular.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o conceito que vamos usar (passo a passo, como você pediu). A entalpia padrão de reação,
, pode ser obtida a partir das entalpias padrão de formação usando a seguinte relação (essa é uma aplicação direta da Lei de Hess):
Aqui:
-
e são os coeficientes estequiométricos (positivos) das espécies na equação balanceada; -
é a entalpia padrão de formação da espécie (energia liberada/absorvida para formar mol de a partir dos seus elementos em estado padrão); - Unidades ficam em
.
Esse método é prático em prova: você soma as entalpias dos produtos (multiplicadas por suas quantidades) e subtrai a soma das entalpias dos reagentes.
Passo 3
Importante lembrar uma convenção útil para resolver: a entalpia padrão de formação de um elemento no seu estado padrão é zero. Ou seja,
Isso porque a “formação” do elemento a partir de si mesmo não consome nem libera energia por convenção. Também verifique os coeficientes estequiométricos na reação: todos são
aqui, o que simplifica a conta.
Passo 4
Agora listamos produtos e reagentes com suas entalpias de formação (usando os dados fornecidos e a convenção dos elementos):
Produtos:
Produtos:
Reagentes:
(A entalpia de
e de
foram dadas no enunciado, mas não entram nesta reação.)
Passo 5
Agora aplicamos diretamente a fórmula da entalpia de reação. Como todos os coeficientes são
,
Substituindo os valores:
Fazendo as contas passo a passo:
Passo 6
Interpretação rápida para a prova: o valor negativo significa que a reação é exotérmica (libera calor) quando ocorrendo nas condições padrão, na quantidade dada pela equação balanceada (isto é, por mol de
reagido / mol de
consumido). Não esqueça a unidade
ao responder.