QUESTÃO 03: Seja a reação:
substância
-
-
103,85
8,527
25,1
37,11
Dados a
.
Calcule a variação da entalpia da reação a
.
Formulário
| substância |
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- | - |
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103,85 | 8,527 | 25,1 | 37,11 |
Formulário
Passo 1
- O enunciado dá a reação
- Pede: calcular a variação da entalpia da reação a
(ou seja a ). - Dados fornecidos (todos os valores abaixo foram retirados do enunciado):
-
(em ): -
-
-
(elemento no seu estado padrão) -
(elemento no seu estado padrão)
-
- Capacidades molares térmicas a pressão constante
(em ): -
-
- Temperatura inicial:
. Portanto . - Objetivo operacional: usar a relação de Kirchhoff (variação de entalpia com a temperatura) assumindo
constantes.
Passo 2
- Calcular primeiro a entalpia-padrão da reação a
, , pela soma das entalpias de formação ponderadas pelos coeficientes estequiométricos: - Substituindo os valores:
- Como
, fica - Calcular passo a passo:
Passo 3
- Teoria necessária (Kirchhoff): a variação da entalpia de reação entre duas temperaturas pode ser obtida por
onde - Se assumirmos
independentes de (constantes), a integral fica - Portanto usaremos a fórmula prática:
- Observação de unidades:
está em , em . É conveniente calcular em e depois converter para .
Passo 4
- Calcular
usando os coeficientes estequiométricos: - Substituindo os valores (todos em
): - Logo
- Calcular a correção
com : - Converter para
:
Passo 5
- Agora somar a correção à
:
- Arredondando de forma razoável (dados iniciais com três casas decimais), podemos apresentar:
Passo 6
- Interpretação breve e lembrete: o valor positivo indica que a reação é endotérmica nas condições dadas. A pequena diminuição da entalpia ao subir a temperatura (de
para ) decorre do fato de ser negativo (os reagentes têm maior capacidade térmica total que os produtos), e usamos a aproximação de constantes no intervalo; para maior precisão com variação significativa de seria necessário integrar funções .