Determine os calores das reações abaixo a 298 K :
\mathrm{SO}_{2(g)}+\mathrm{O}_{2(g)} \rightarrow \mathrm{SO}_{3(g)}

Passo 1

O enunciado pede o calor (variação de entalpia padrão) da reação a 298\\ \mathrm{K}
\mathrm{SO_{2}(g)}+\mathrm{O_{2}(g)} \rightarrow \mathrm{SO_{3}(g)}.
Pergunta: qual é \Delta H^\circ_{298} desta reação (em \mathrm{kJ\,mol^{-1}})?
Informações que temos do enunciado: a equação química e a temperatura 298\\ \mathrm{K}. Não há outras informações numéricas no enunciado, então vamos usar valores-padrão de entalpias de formação.

Passo 2

Dados tabelados que vamos usar (valores padrão de entalpia de formação a 298\\ \mathrm{K}):
\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{SO_{2}(g)}\big) = -296{,}8\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}
\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{SO_{3}(g)}\big) = -395{,}7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}
\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{O_{2}(g)}\big) = 0\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}
Observação rápida e amiga: esses números vêm das tabelas padrão de termodinâmica (tabelas de entalpia padrão de formação) — é comum usá-los em exercícios de química física/termodinâmica.

Passo 3

Conceito importante (aula rápida): a entalpia de formação padrão \Delta H^\circ_{f} de uma substância é a variação de entalpia quando 1 mol daquela substância é formado a partir dos elementos em seu estado padrão a 298\\ \mathrm{K}.
Regra chave (Lei de Hess): para qualquer reação, a variação de entalpia padrão é dada por
\Delta H^\circ_{\text{reação}}=\sum_{\text{produtos}} \nu_i\,\Delta H^\circ_{f,i}\;-\;\sum_{\text{reagentes}} \nu_j\,\Delta H^\circ_{f,j},çã
onde \nu são os coeficientes estequiométricos (produto positivo, reagente negativo na soma dos produtos menos reagentes). Essa fórmula é prática na prova: basta somar entalpias de formação dos produtos e subtrair a soma das dos reagentes, respeitando as estequiometrias.

Passo 4

Aplicando a fórmula à reação dada (os coeficientes são todos 1):
\Delta H^\circ_{298}=\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{SO_{3}(g)}\big)-\Big[\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{SO_{2}(g)}\big)+\Delta H^\circ_{f}\big(\mathrm{O_{2}(g)}\big)\Big].
Aqui expliquei cada termo: o primeiro é a entalpia de formação do produto ( \mathrm{SO_3}), e entre colchetes estão as entalpias de formação dos reagentes ( \mathrm{SO_2} e \mathrm{O_2}).

Passo 5

Substituindo os valores tabelados (mostro a conta passo a passo para você repetir na prova):
\Delta H^\circ_{298}=(-395{,}7)\;-\;\big[(-296{,}8)+0\big]\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Simplificando os parênteses:
\Delta H^\circ_{298}=(-395{,}7)-(-296{,}8)\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Escrevendo a soma que resta:
\Delta H^\circ_{298}=(-395{,}7+296{,}8)\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Interpretação qualitativa (sem entregar só o número ainda): a soma dá um valor negativo, ou seja, a reação libera calor — é exotérmica. Isso faz sentido quimicamente: a formação de \mathrm{SO_3} a partir de \mathrm{SO_2} e \mathrm{O_2} é um processo que libera energia.

Resposta

\Delta H^\circ_{298} = -98{,}9\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}

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