QUESTÃO 03 - Seja a reação:
Dados:
Substância
-
-
103,85
8,527
25,1
37,11
Calcule a variação da entalpia da reação a
.
Dados:
| Substância |
|
|
|
|
|
|
|
- | - |
|
|
|
103,85 | 8,527 | 25,1 | 37,11 |
Passo 1
Identificar o que o problema pede e os dados fornecidos. O enunciado pede a variação de entalpia da reação a
. A reação é
Dados fornecidos (peguei os valores na tabela do enunciado):
Observação: a tabela deu os
(capacidade térmica molar), e os
são os calores de formação padrão a
.
Passo 2
Converter a temperatura alvo para Kelvin e calcular a variação de temperatura em relação a
. A temperatura pedida é
, que em Kelvin é
A variação de temperatura é
Passo 3
Calcular a variação de entalpia padrão da reação a
usando as entalpias padrão de formação. A fórmula geral é
onde
são os coeficientes estequiométricos. Aplicando à reação:
Substituindo os valores (lembrando que
de elementos puros é
):
Calculemos passo a passo:
Portanto
Passo 4
Explicar como ajustar a entalpia de
para
(Lei de Kirchhoff) e a aproximação usada. A variação de entalpia a temperatura
é dada por
onde
Se aceitarmos
constantes no intervalo (aproximação comum em exercícios), a integral vira
Eu vou usar essa aproximação porque o enunciado fornece
constantes e não dá dependência com
.
Passo 5
Calcular
usando os
fornecidos e os coeficientes estequiométricos:
Substituindo números:
Calcule passo a passo:
Observação:
deu negativo, ou seja, a capacidade térmica total dos produtos é menor que a dos reagentes.
Passo 6
Calcular a correção de entalpia entre
e
usando
(atenção às unidades:
em J K^{-1} mol^{-1} e
em kJ). A correção é
Substituindo:
Calcule:
Converter para kJ:
Passo 7
Somar a entalpia padrão a
com a correção para obter
a
:
Substituindo os valores:
Arredondando de forma razoável (duas casas decimais):
Passo 8
Interpretação final e incentivo: o valor positivo indica que, na forma escrita (redução de
por carbono), a reação é endotérmica a
— ou seja, absorve calor. Você fez direitinho: calcular
, achar
, multiplicar por
e somar. Isso é a rotina em provas quando te dão
constantes — simples, direto e rápido.