A partir dos valores de Delta H determine a variação de entalpia do processo:
(a) \mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow \mathbf{2 N O}{ }_{(\mathrm{g})} \quad \Delta \mathrm{H}_{\mathrm{r}}= ?
\begin{array}{ll}\mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{NO}_{2(\mathrm{~g})} & \Delta \mathrm{H}_{\mathrm{r}}=+66 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{~mol}^{-1} \\\\ 2 \mathrm{NO}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{NO}_{2(\mathrm{~g})} & \Delta \mathrm{H}_{\mathrm{r}}=-113 \mathrm{~kJ} \cdot \mathrm{~mol}^{-1}\end{array}

Passo 1

O enunciado pede a variação de entalpia \Delta H_{r} para a reação
\mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}_{(\mathrm{g})}
usando a Lei de Hess, partindo das reações conhecidas e seus \Delta H.

Passo 2

Escrevemos as duas reações dadas com seus valores de entalpia:
\mathrm{(1)}\quad \mathrm{N}_{2} + 2\,\mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}_{2} \quad \Delta H_{1}=+66\\ \mathrm{kJ}
\mathrm{(2)}\quad 2\,\mathrm{NO} + \mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}_{2} \quad \Delta H_{2}=-113\\ \mathrm{kJ}

Passo 3

Para obter a reação alvo
\mathrm{N}_{2} + \mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}
fazemos a soma da reação (1) com a reação (2) invertida. Ao inverter (2), trocamos o sinal de \Delta H:
\mathrm{(2')}\quad 2\,\mathrm{NO}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO} + \mathrm{O}_{2} \quad \Delta H_{2'}=+113\\ \mathrm{kJ}
Somando (1) e (2’):
\begin{aligned} &\mathrm{N}_{2} + 2\,\mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}_{2}\quad(\Delta H=+66)\\\\ +&\;2\,\mathrm{NO}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO} + \mathrm{O}_{2}\quad(\Delta H=+113)\\\ \hline &\mathrm{N}_{2} + \mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NO} \end{aligned}
Logo,
\Delta H_{r}=+66\\ \mathrm{kJ} \;+\;113\\ \mathrm{kJ}=+179\\ \mathrm{kJ}.

Resposta

\Delta H_{r}=+179\\ \mathrm{kJ}

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