(Nilo, p. 289, q. 32) Calcule o calor-padrão de reação a 298,15 \mathrm{~K} para as seguintes reações:
\mathrm{SO}_{2(\mathrm{~g})}+\frac{1}{2} \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4(\mathrm{l})}

Passo 1

O enunciado pede o calor-padrão de reação a 298,15 K para
\mathrm{SO_{2(g)}} + \tfrac12\,\mathrm{O_{2(g)}} + \mathrm{H_{2}O_{(l)}} \longrightarrow \mathrm{H_{2}SO_{4(l)}}
O conteúdo usado será a entalpia-padrão de formação de cada espécie e a fórmula geral de entalpia de reação padrão.

Passo 2

Para calcular o calor-padrão de reação usamos a relação
\Delta H^\circ_{\mathrm{rxn}} = \sum_i \nu_i\,\Delta H^\circ_{f,i}(\text{produtos}) - \sum_j \nu_j\,\Delta H^\circ_{f,j}(\text{reagentes})
onde \nu é o coeficiente estequiométrico.

Passo 3

Os valores de entalpia-padrão de formação a 298,15 K (em \mathrm{kJ/mol}) são aproximadamente
\Delta H^\circ_f[\mathrm{SO_2(g)}]=-296,8,
\Delta H^\circ_f[\mathrm{O_2(g)}]=0,
\Delta H^\circ_f[\mathrm{H_2O(l)}]=-285,8 e
\Delta H^\circ_f[\mathrm{H_2SO_4(l)}]=-814,0.

Passo 4

Somando as entalpias de formação dos reagentes:
-296,8 + \tfrac12 \times 0 + (-285,8) = -582,6
ou seja,
\sum \nu_j\,\Delta H^\circ_{f,j}(\text{reagentes}) = -582,6\\ \mathrm{kJ}.

Passo 5

Agora aplicamos a fórmula da entalpia de reação:
\Delta H^\circ_{\mathrm{rxn}} = (-814,0) - (-582,6) = -231,4
em \mathrm{kJ}.

Resposta

\Delta H^\circ_{\mathrm{rxn}} = -231{,}4\\ \mathrm{kJ/mol}

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