ÉRICA RAMOS

QUÍMICA

TEORIA DAS COLISÕES E CINÉTICA QUÍMICA - REVISÃO

26/03/2022

2

TERMOQUÍMICA

A Lei de Hess permite calcular a variação da entalpia, que é a quantidade de energia presente nas substâncias após sofrerem reações químicas. Isso porque não é possível medir a entalpia em si, mas sim a sua variação.

ENTALPIA (H)

A variação de entalpia (ΔH) em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, independente do número de reações.

TROCAS DE CALOR NAS REAÇÕES QUÍMICAS

3

Como a Lei de Hess pode ser calculada?

• A variação da entalpia pode ser calculada subtraindo a entalpia inicial (antes da reação) da entalpia final (depois da reação):

ΔH = H_f – H_i

• Outra forma de calcular é através da soma das entalpias em cada uma das reações intermediárias. Independente do número e tipo das reações.

ΔH = ΔH₁ + ΔH₂

​

4

Como calcular a Lei de Hess?

• Para isso, é possível realizar as seguintes ações:
• Inverter a reação química, nesse caso o sinal do ΔH também deve ser invertido;
• Multiplicar a equação, o valor do ΔH também deve ser multiplicado;
• Dividir a equação, o valor do ΔH também deve ser dividido.

​

5

DIAGRAMA DE ENTALPIA

6

O diagrama acima mostra os níveis de entalpia. Nesse caso, as reações sofridas são endotérmicas, ou seja, há absorção de energia.

ΔH₁ é a variação de entalpia que acontece de A para B. Suponhamos que ela seja 122 kj.�ΔH₂ é a variação de entalpia que acontece de B para C. Suponhamos que ela seja 224 kj.�ΔH₃ é a variação de entalpia que acontece de A para C.

Assim, nos importa saber o valor de ΔH_3, pois corresponde à variação de entalpia da reação de A para C.

7

Podemos descobrir o valor de ΔH₃, a partir da soma da entalpia em cada uma das reações:

​

ΔH₃ = ΔH₁ + ΔH₂�ΔH₃ = 122 kj + 224 kj�ΔH₃ = 346 kj

QUESTÃO 1

Com base nas variações de entalpia associadas às reações a seguir:

​

N_2(g) + 2 O_2(g) → 2 NO_2(g) ∆H1 = +67,6 kJ�N_2(g) + 2 O_2(g) → N₂O_4(g) ∆H2 = +9,6 kJ

​

Pode-se prever que a variação de entalpia associada à reação de dimerização do NO₂ será igual a:

​

2 N_O2(g) → 1 N₂O_4(g)

1. –58,0 kJ
2. +58,0 kJ
3. –77,2 kJ
4. +77,2 kJ
5. +648 kJ

​

QUESTÃO 2

9

O gás metano pode ser utilizado como combustível, como mostra a equação 1:

CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(g)

Utilizando as equações termoquímicas abaixo, que julga necessário, e os conceitos da Lei de Hess, obtenha o valor de entalpia da equação 1.

C_(s) + H₂O_(g) → CO_(g) + H_2(g) ΔH = 131,3 kJ mol^-1�CO_(g) + ½ O_2(g) → CO_2(g) ΔH = – 283,0 kJ mol^-1�H_2(g) + ½ O_2(g) → H₂O_(g) ΔH = – 241,8 kJ mol^-1�C_(s) + 2H_2(g) → CH_4(g) ΔH = – 74,8 kJ mol^-1

O valor da entalpia da equação 1, em kJ, é:

a) - 704,6�b) - 725,4�c) - 802,3�d) - 524,8�e) - 110,5

QUESTÃO 3

10

A Lei de Hess tem importância fundamental no estudo da Termoquímica e pode ser enunciada como “a variação da entalpia em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação”. Uma das consequências da Lei de Hess é que as equações termoquímicas podem ter tratamento algébrico.

Dadas as equações:

​

C _(grafite) + O_2(g) → CO_2(g) ΔH₁ = -393,3 kj�C _(diamante) + O_2(g) → CO_2(g) ΔH₂ = -395,2 kj

​

Com base nas informações acima, calcule a variação de entalpia da transformação do carbono grafite em carbono diamante e assinale a alternativa correta.

​

a) -788,5 kj�b) +1,9 kj�c) +788,5 kj�d) -1,9 kj�e) +98,1 kj

QUESTÃO 4

11

Um passo do processo de produção de ferro metálico, Fe(s), é a redução do óxido ferroso (FeO) com monóxido de carbono (CO).

​

FeO_(s) + CO_(g) → Fe_(s) + CO_2(g) ∆H = x

​

Utilizando as equações termoquímicas abaixo e baseando-se na Lei de Hess, assinale a alternativa que indique o valor mais próximo de “x”:

Fe₂O_3(s) + 3 CO_(g) → 2 Fe_(s) + 3 CO_2(g) ∆H = -25 kJ

3 FeO_(s) + CO_2(g) → Fe₃O_4(s) + CO_(g) ∆H = -36 kJ

2 Fe₃O_4(s) + CO_2(g) → 3 Fe₂O_3(s) + CO_(g) ∆H = +47 kJ

​

1. -17 kJ.
2. +14 kJ.
3. -100 kJ.
4. -36 kJ.
5. +50 kJ.

QUESTÃO 5

12

O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:

​

C₆H₄(OH)_2(aq) + H₂O_2(aq) → C₆H₄O_2(aq) + 2 H₂O_(l)

​

O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:

​

C₆H₄(OH)_2(aq) → C₆H₄O_2(aq) + H_2(g) ΔH = +177 kJ . mol^-1

H₂O_(l) + ½ O_2(g) → H₂O_2(aq) ΔH = +95 kJ . mol^-1

H₂O_(l) → ½ O_2(g) + H_2(g) ΔH = +286 kJ . mol^-1

​

Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é:

1. -558 kJ . mol-1
2. -204 kJ . mol-1
3. -177 kJ . mol-1
4. +558 kJ . mol-1
5. +585 kJ . mol-1

CONSOLIDANDO OS CONHECIMENTOS

13