5.3 Para
, expresse
em termos das entalpias molares no estado-padrăo
, das espécies envolvidas.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede para expressar
em termos das entalpias molares no estado-padrão
das espécies envolvidas.
Informações relevantes fornecidas: as quatro espécies químicas são ,
,
e
; os coeficientes estequiométricos são
conforme a reação; o símbolo pedido é
(variação de entalpia padrão da reação).
Informações relevantes fornecidas: as quatro espécies químicas são
Passo 2
Conceito e fórmula geral (aula rápida, calma e direta): a entalpia de reação padrão pode ser obtida somando as entalpias molares padrão dos produtos multiplicadas pelos seus coeficientes estequiométricos e subtraindo a soma análoga dos reagentes. Em fórmula:
onde:
-
é a variação de entalpia da reação em condições padrão; -
é o coeficiente estequiométrico (número de mols) do produto ; -
é o coeficiente estequiométrico do reagente ; -
é a entalpia molar padrão (valor tabelado, geralmente em kJ·mol^{-1}) de cada espécie.
Por que isso funciona (explicação curta): entalpia é função de estado, então a variação entre reagentes e produtos independe do caminho (Lei de Hess). Assim a variação total é a diferença entre as entalpias molares ponderadas.
Passo 3
Aplicando a fórmula diretamente à reação dada: produtos são
e
; reagentes são
e
. Portanto
Passo 4
Observação prática muito usada em provas: se por
entendermos as entalpias molares-padrão de formação (
, que são os valores tabelados normalmente), então a entalpia padrão do elemento na sua forma mais estável é zero. Como
é o elemento oxigênio em sua forma padrão, vale
Assim a expressão acima simplifica para
Dica de prova: pegue os valores tabelados de
(em kJ·mol^{-1}), multiplique por cada coeficiente e faça a soma/subtração como mostrado; cuidado com as fases (por exemplo
≠
).
Passo 5
Resumo do procedimento para você aplicar rápido na prova:
- Copie a expressão geral do Passo 3.
- Consulte a tabela de
(ou ) para cada substância, lembrando das fases. - Multiplique cada
pelo coeficiente estequiométrico correspondente. - Some as contribuições dos produtos e subtraia a soma das contribuições dos reagentes.
- Se um reagente ou produto for um elemento no estado-padrão (como
), seu será zero e pode ser eliminado da conta — isso economiza tempo.