A partir dos calores de reação:
2 H2(g)+O2(g) & longrightarrow 2 H2 O(g) & De
Calcule o calor da reação:
3 H2(g)+O3(g) longrightarrow 3 H2 O(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem duas reações químicas com seus respectivos calores de reação e precisa descobrir o calor da seguinte reação:
3 H2(g) + O3(g) longrightarrow 3 H2 O(g)
Vamos usar a Lei de Hess, que permite calcular o calor de uma reação combinando outras reações conhecidas. Para isso, vamos manipular as reações dadas de forma que a gente consiga chegar na reação que queremos.

Passo 2

Vamos olhar as reações que a gente já tem:
2 H2(g) + O2(g) longrightarrow 2 H2 O(g) De
3 O2(g) longrightarrow 2 O3(g) De
Queremos chegar na reação com 3 H₂ e O₃ formando 3 H₂O. Para isso, vamos precisar ajustar essas duas reações.

Passo 3

Primeiro, vamos manipular a segunda reação para que o O₃ fique do lado dos reagentes na nova reação. Para isso, vamos inverter a segunda reação:
2 O3(g) longrightarrow 3 O2(g) De
Note que quando a gente inverte a reação, o sinal do calor de reação também muda.

Passo 4

Agora, vamos ajustar a primeira reação para que ela contribua com os 3 H₂ que precisamos. Como na reação original temos 2 H₂ formando 2 H₂O, vamos multiplicar toda a reação por 1,5:
1,5 times (2 H2 + O2 longrightarrow 2 H2 O)
Isso resulta em:
3 H2(g) + 1,5 O2(g) longrightarrow 3 H2 O(g) De

Passo 5

Agora, vamos somar as duas reações que manipulamos:
3 H2(g) + 1,5 O2(g) longrightarrow 3 H2 O(g) De
2 O3(g) longrightarrow 3 O2(g) De
Somando as duas, temos:
3 H2(g) + 2 O3(g) + 1,5 O2(g) longrightarrow 3 H2 O(g) + 3 O2(g)

Passo 6

Agora, vamos simplificar essa equação. Podemos cancelar os 1,5 O₂ que aparecem dos dois lados:
3 H2(g) + 2 O3(g) longrightarrow 3 H2 O(g) + 1,5 O2(g)
Mas queremos apenas um O₃ na reação final. Para isso, vamos dividir tudo por 2:
32 H2(g) + O3(g) longrightarrow 32 H2 O(g) + 0,75 O2(g)
No entanto, para facilitar, podemos manter os coeficientes inteiros multiplicando a equação inteira por 2:
3 H2(g) + 2 O3(g) longrightarrow 3 H2 O(g) + 1,5 O2(g)

Resposta

Calculando os calores de reação somados, chegamos ao calor da reação desejada:
De
Então, o calor da reação é -1010 kJ.

Exercícios relacionados