Definir entalpia de formação e calcular a entalpia de formação do NH4 Cl(s).

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: ( 1) definir entalpia padrão de formação e ( 2) calcular a entalpia padrão de formação de NH4Cl(s). O conteúdo envolvido é Termoquímica, em particular a definição de entalpia de formação e aplicação da Lei de Hess. Para calcular vamos usar dados termodinâmicos conhecidos: as entalpias padrão de formação de NH3(g) e HCl(g) e a entalpia da reação de formação de NH4Cl(s) a partir desses gases.

Passo 2

Definição de entalpia padrão de formação: é a variação de entalpia De<a Hf^circ na reação em que um mol de substância é formado a partir de seus elementos no estado padrão ( 1,bar e 25,^circC). Para NH4Cl(s) a reação de formação a partir dos elementos seria:
tfrac12,N2(g) + 2,H2(g) + tfrac12,Cl2(g) longrightarrow NH4Cl(s)

Passo 3

Como quase nunca medimos diretamente essa reação, usamos uma reação auxiliar bem conhecida:
NH3(g) + HCl(g) longrightarrow NH4Cl(s)
cuja entalpia padrão é
De<a Hrxn^circ = -176,0 kJ/mol

Passo 4

Pela Lei de Hess,
De<a Hrxn^circ = De<a Hf^circ[NH4Cl(s)] - l(De<a Hf^circ[NH3(g)] + De<a Hf^circ[HCl(g)]r)
Logo isolamos De<a Hf^circ[NH4Cl(s)]:
De<a Hf^circ[NH4Cl(s)] = De<a Hrxn^circ + De<a Hf^circ[NH3(g)] + De<a Hf^circ[HCl(g)]

Passo 5

Agora basta inserir os valores tabulados:
De<a Hf^circ[NH3(g)] = -46,11 kJ/mol De<a Hf^circ[HCl(g)] = -92,30 kJ/mol De<a Hrxn^circ = -176,0 kJ/mol
Logo
De<a Hf^circ[NH4Cl(s)] = (-176,0) + (-46,11) + (-92,30) = -314,41 kJ/mol

Resposta

A entalpia padrão de formação de NH4Cl(s) é aproximadamente
boxedDe<a Hf^circ[NH4Cl(s)] = -314,4 kJ/mol

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