Durante um certo período, uma maneira comum de formar pequenas quantidades de gás oxigênio no laboratório era aquecer \mathrm{KClO}_{3}: 2 \mathrm{KClO}_{3(s)} \rightarrow 2 \mathrm{KCl}_{(s)}+3 \mathrm{O}_{2(g)} \quad \Delta \mathrm{H}=-89,4 \mathrm{~kJ}
Para essa reação, calcule o \Delta \mathrm{H} para a formação de:
4,34 \mathrm{~mol} de O_{2};

Passo 1

O enunciado dá a reação e o calor associado à reação na forma já balanceada:
2\mathrm{KClO}_{3(s)} \rightarrow 2\mathrm{KCl}_{(s)} + 3\mathrm{O}_{2(g)},\qquad \Delta H = -89,4\\ \text{kJ}
O que se pede: calcular o valor de \Delta H quando são formados 4,34 mol de \mathrm{O}_{2}.
Informações relevantes extraídas do enunciado:
  • A entalpia \Delta H=-89,4\\ \text{kJ} refere-se exatamente à reação escrita, ou seja, à transformação que produz 3 mol de \mathrm{O}_{2}.
  • Quer-se \Delta H correspondente à formação de 4,34 mol de \mathrm{O}_{2}.

Passo 2

Conceito-chave (explicação didática): entalpia de reação é uma grandeza extensiva — ela escala com a quantidade de reagente/produto. Se a equação balanceada produz 3 mol de \mathrm{O}_{2} com \Delta H=-89,4\\ \text{kJ}, então para produzir uma quantidade diferente de \mathrm{O}_{2} basta multiplicar esse \Delta H pela razão entre as quantidades (proporcionalidade direta).
Outra forma útil é calcular primeiro a entalpia por mol de \mathrm{O}_{2} e depois multiplicar pelo número de mols desejados.

Passo 3

Calcular \Delta H por mol de \mathrm{O}_{2}. A reação produz 3 mol de \mathrm{O}_{2} com \Delta H=-89,4\\ \text{kJ}, então:
\Delta H_{\text{por mol de } \mathrm{O}_2} = \frac{-89,4\\ \text{kJ}}{3} = -29,8\\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}.
Explicando: dividimos a entalpia total pela quantidade de \mathrm{O}_2 que a equação fornece para obter o valor por mol.

Passo 4

Multiplicar o valor por mol pelo número de mols pedidos ( 4,34 mol):
\Delta H = \left(-29,8\\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}\right)\times\left(4,34\\ \text{mol}\right).
Fazendo a multiplicação:
\Delta H = -29,8 \times 4,34\\ \text{kJ} = -129,332\\ \text{kJ}.
Sobre as unidades: o fator \text{mol}^{-1} cancela com \text{mol}, sobrando kJ, como deve ser.

Passo 5

Verificação alternativa (mesma ideia, só reescalando a reação): multiplicar diretamente pela razão \dfrac{4,34}{3}:
\Delta H = -89,4\\ \text{kJ}\times\frac{4,34}{3} = -129,332\\ \text{kJ},
o que confirma o resultado anterior.

Passo 6

Arredondamento e significado físico: os dados originais têm geralmente três algarismos significativos ( -89,4 e 4,34), então arredondamos o resultado para três algarismos significativos:
\Delta H \approx -129\\ \text{kJ}.
Interpretação do sinal: \Delta H é negativo, o que indica que, para formar 4,34 mol de \mathrm{O}_2 a partir de \mathrm{KClO}_3 conforme a equação fornecida, o processo libera 129\\ \text{kJ} (é exotérmico).

Resposta

-129\\ \text{kJ}

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