QUESTÃO 05 - A partir dos calores de solução a
:
e de do
e
são iguais a respectivamente -92,31; -425,61;
respectivamente, calcule
para a reação:
e de do
Passo 1
O que o enunciado dá (vou listar tudo exatamente como veio):
E as entalpias padrão de formação (
) fornecidas:
O que o enunciado pede:
Passo 2
Estratégia (o que vou usar e por quê): vou aplicar a Lei de Hess — isto é, somar e inverter reações conhecidas para obter a reação desejada. A Lei de Hess diz que a variação de entalpia é função de estados iniciais e finais e independe do caminho; assim podemos combinar as equações dadas e uma reação obtida a partir de entalpias de formação para chegar à reação alvo. Vou montar reações que, somadas, resultem na reação pedida.
Passo 3
Primeiro passo prático: inverter as duas reações que dão as espécies aquosas hidratadas de HCl e NaOH, porque na reação alvo essas espécies aparecem como reagentes (queremos transformá-las nos seus estados gasoso/ sólido para poder reagir entre si). Invertendo (i) e (ii):
(ao inverter uma reação, o
troca de sinal.)
Passo 4
Somando as duas equações invertidas do Passo 3 obtemos:
e o
dessa soma é a soma das entalpias:
Passo 5
Agora precisamos da reação química entre
e
. Podemos obtê-la usando entalpias de formação. A reação considerada é:
Pela definição de entalpia de reação via entalpias de formação:
Substituindo os valores dados:
Agora os números (atenção aos sinais):
Calcule os somatórios:
Logo
Passo 6
Agora somamos a reação do Passo 4 com a reação do Passo 5. Reações:
Passo 4:
Passo 4:
Passo 5:
Ao somar, as espécies intermediárias
e
cancelam, ficando:
e a entalpia total é
Passo 7
Finalmente, usamos a reação (iii) dada para transformar
em
:
Somando essa equação ao resultado do Passo 6 (as duas reações têm exatamente as espécies a cancelar), obtemos a reação desejada:
A entalpia total é