Podemos gerar cloreto de hidrogênio aquecendo uma mistura de ácido sulfúrico e cloreto de potássio de acordo com a equação
Calcule
em quilojoules para esta reação a partir das equações termoquímicas a seguir.
Passo 1
Beleza, a questão tá falando de calor de reação (entalpia) e nos dá duas equações termoquímicas com ΔH delas. A gente precisa usar a Lei de Hess, que diz que a entalpia total de uma reação é soma das entalpias de etapas que a formam, pra chegar na entalpia da reação-alvo:
O que vamos precisar: entender como inverter e multiplicar equações (muda o sinal de ΔH ou multiplica ΔH pelo mesmo fator) e depois somar tudo pra eliminar as substâncias que não aparecem no balanço final.
Passo 2
Primeiro, vamos listar as duas equações dadas com seus ΔH:
(1) ,
(2) ,
A ideia é manipular (1) e (2) pra, ao somar, dar a reação que queremos.
(1)
(2)
A ideia é manipular (1) e (2) pra, ao somar, dar a reação que queremos.
Passo 3
Na reação-alvo queremos 2 KCl(s) no lado dos reagentes e 2 HCl(g) nos produtos.
A equação (1) está produzindo KCl(s) e consumindo HCl(g), então vamos inverter (1):
(1 invertida)
Quando invertemos uma equação, o troca de sinal:
A equação (1) está produzindo KCl(s) e consumindo HCl(g), então vamos inverter (1):
(1 invertida)
Quando invertemos uma equação, o
Passo 4
Precisamos de 2 KCl(s) e 2 HCl(g), então multiplicamos toda a equação (1 invertida) por 2:
(1 invertida ×2)
(1 invertida ×2)
E o
também multiplica por 2:
Passo 5
Agora somamos a equação (1 invertida×2) com a (2) original:
(1’’)
(2)
Somando:
Lado reagentes:
Lado produtos:
Cancelam-se e
, sobrando exatamente a reação-alvo.
Para a entalpia total, somamos :
(1’’)
(2)
Somando:
Lado reagentes:
Lado produtos:
Cancelam-se
Para a entalpia total, somamos