ENTALPIA - EXERCICIO PASSO A PASSO COM A LEI DE HESS

ALÔ PESSOAL!
Combinado é combinado!
Mais uma etapa de resolução de exercícios de entalpia, dessa vez com a Lei de Hess:

Dados os calores de reação nas condições padrões para as reações químicas abaixo:

Qual o valor  da entalpia padrão do acetileno, em kcal/mol ?

1- você precisa saber o que é acetileno: C2H2 ou etino.

2- o que é entalpia padrão? Também conhecida como entalpia de formação, mostra a quantidade de energia envolvida na formação de 1MOL de uma substancia.

É por aí que vamos começar: para formar o acetileno preciso de carbono (grafite) e hidrogênio gasoso, pois essas são as formas alotrópicas mis comuns desses elementos.

Escrevendo a reação:   2 C (grafite) + H2 (g) --->  C2H2 (g)  ΔHº = ?

                                       REAGENTES ---------> PRODUTO

essa reação é aquela que queremos encontrar o ΔHº.

Olhando as reações dadas observe que:

reação I - tem o H2(g) como reagente e é isso que procuramos. Mantém a reação dessa forma e copia.

reação 2- tem o C(s) como reagente, tudo bem, mas precisamos de 2C(s) , então, multiplicamos toda a reação, inclusive a entalpia por 2 .

reação 3 - tem o acetileno: C2H2 , mas está como reagente e  queremos como produto! Então vamos inverter a reação e inverte também o sinal da variação de entalpia:
Reescrevendo as reações conforme acima:
Lembre que vamos somar as três equações: significa que o que estiver igual em lados diferentes, nós cortamos!!!!


 H2 (g) + 1/2 O2 (g) ----------> H2O (L)             ∆H° = -68,3kcal
2C(s) + 2O2 (g) ----------> 2CO2 (g)                  ∆H° = -188,0 kcal
2CO2 + H2O (L) ----------> C2H2 (g) + 5/2 O2  ∆H°= 310,6 kcal
2C (s) + H2(g) -------------> C2H2 (g)                  ∆H° = + 54,3 kcal

agora é só somar as entalpias do jeito que estão aí:
-68,3 - 188,0 + 310,6 = + 54,3 kcal/ mol de acetileno formado
e lembre : 1 mol = 6,02 x 10²³ !









Dentro desse problema pode-se perguntar: a) para 600 gramas de acetileno , qual a entalpia?
b)para 200 gramas de acetileno, qual o número de mol formado. ( aí você precisa da MM do acetileno, C= 12; H = 1 =>  acetileno = 26 g/ mol )
resolvendo a) 26g ------> + 54,3 kcal
-----------------600 g----> X ----------------X = 600 x 54,3/ 26= 1253 kcal


b)  26gramas -------1 mol -------6,02 x 10²³ moléculas


-- 200 gramas------X mol-------Y  moléculas


Calculando: 7,7 mol e 46,2 x 10²³ moléculas !!

EXERCÍCIO DE ENTALPIA USANDO ENERGIA DE LIGAÇÃO -RESOLUÇÃO PASSO A PASSO

ALÔ PESSOAL!
Conforme o post anterior, vamos entender, resolvendo um exercício calculando a variação de entalpia de uma reação através das energias de ligação dos componentes da reação.
Exercício:

(Mackenzie-SP) O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, dessa forma, é um gás altamente inflamável. Abaixo está representada a equação química de combustão completa do gás propano.

Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da combustão.

Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano é igual a:

Veja que são dadas as energias de ligação em uma tabela. A primeira coisa a fazer é montar as fórmulas dos compostos da reação. Vamos fazer os reagentes e depois os produtos.

    ( C3H8)  nessa fórmula você vê  8 ligações entre o carbono e o hidrogênio ( C---H ) 
Se cada ligação vale 413, então teremos 413 x 8 = 3304.
Cada ligação C----C  vale 348 e temos duas, logo, 348 x 2 = 696. Somando os dois valores: 3304 + 696 = 4000, na fórmula do gás propano.
Agora a ligação   O=O  ( O2)  : são 5 x 498= 2490
Na parte dos reagentes teremos: (gás propano = 4000) + (gás oxigênio = 2490) total de 6490
Vamos discutir o sinal desse valor. Quando estamos quebrando ligações, precisamos de energia. Logo, o rompimento das ligações dos reagentes, para formar os produtos, é uma reação endotérmica, recebe energia, e o H reagentes é sempre positivo: + 6490 kj


Agora vamos aos produtos:


 CO2 - gás carbônico
Cada ligação C=O vale 744. Como temos 2 ligações--> 2 x 744= 1488. Mas veja na fórmula, são  3 CO2. Então vamos multiplicar o valor  1488 x 3 = 4464.
Agora a água :
  H2O - água
cada ligação O-H vale 462. Em uma molécula de água temos 2 ligações, logo, 2 x 462 = 924.
Mas na fórmula temos 4 mol de água , então 4 x 924= 3696.
Somando tods os produtos:  ( CO2 = 4464) +( H2O = 3696) = 8160
Vamos discutir o sinal deste valor:quando as ligações estão quebradas e vão formar novos produtos, sempre há liberação de energia, ou seja, é uma reação exotérmica, com H negativo.
Logo H produtos = - 8160 kj
Para resolver de vez:
ΔH = H produtos + H reagentes =   - 8160 + 6490 = - 1460 kj/ mol






Lembre que é uma reação de combustão, logo vai liberar calor! E a entalpia final será menor que a inicial.
Nesse tipo de problema, você usa esse método, com uma adição entre as duas partes da reação. Não faça o ΔH da forma convencional, porque sairá errado...


fontes:www.brasilescola.uol.com
           quimicona1.blogspot.com

ENTALPIA DE FORMAÇÃO E ENTALPIA DE COMBUSTÃO - RESOLVENDO EXERCÍCIOS

ALÔ PESSOAL!!!
Mais um post com resoluções de exercícios, desta vez, entalpia de formação e entalpia de combustão:
Para entender a parte teórica: 
 http://xquimica.blogspot.com.br/search/label/termoquímica
http://xquimica.blogspot.com.br/2014/10/termoquimica-entalpia.html


Sempre que você for resolver um exercício de entalpia de formação ou combustão, lembre que está trabalhando com 1 mol formado ou 1 mol consumido. Qualquer número diferente de 1 mol, não retrata  formação ou combustão.


Exercício de entalpia de combustão ou calor de combustão:
Determine o calor de combustão (ΔH^o) para o metanol (CH₃OH) quando ele é queimado, sabendo-se que ele libera dióxido de carbono e vapor de água, conforme reação descrita abaixo.



1- identifique se a combustão se refere a 1 mol de metanol- ( SIM!)
2- lembre que toda substancia simples tem entalpia igual a zero ( no caso o O2 )
3- Calcule o ΔH^o 
4- Lembre que a equação é dada por H dos produtos - H dos reagentes!!!!


H produtos = - 393,5 + (2 x - 241,8)  =     - 877,1
                       ( CO2)     ( 2 H2O )




H reagentes:  -239,0          +   3/2 x  0 = -239,0
                      ( CH3OH)                 ( O2)


ΔH<sup>o     =    - 877,1- ( - 239,0 )   = - 638,1 kj/ mol


Exercício de entalpia de formação :</sup>

A equação da decomposição do mármore pode ser representada por:

CaCO3 (s) -----------> CaO (s) + CO2 (g)   Δ H = + 177,5 kj/mol

Sabendo-se que H CaO = 635,5 kj/mol e H CO2 = - 394 kj/ mol, calcule a entalpia do carbonato de cálcio.

temos:

Δ H = H produtos - H reagentes

+ 177,5 = ( H CaO  + H CO2 ) - ( H CaCO3 )

+ 177,5= ( 635,5 + (- 393))  -  ( H CaCO3 )

+177,5 = - 1029,5 - ( H CaCO3 )

 ( H CaCO3 ) = - 1029,5 + 177,5 = - 1207 kj / mol

Observe que os valores das entalpias de formação das substancias devem estar em uma tabela ou anexadas ao texto.

No próximo post, trabalharemos energia de ligação e lei de Hess, fazendo exercícios !!!