TERMOQUÍMICA - LEI DE HESS

TERMOQUÍMICA (LEI DE HESS)

  

VEJA A TABELA

LIGAÇÃO	ENERGIA
	kcal	kJ
C - C	83,2	347,8
C =C	146,8	613,6
C ºC	200,6	838,5
H - H	104,2	435,5
O = O	119,1	497,8
N º N	225,8	943,8
F - F	37	154,6
Cl - Cl	57,9	242
Br - Br	46,1	192,7
I - I	36,1	150,9
C - H	98,8	412,9
C - O	85,5	357,4
C = O	178	744
O - H	110,6	462,3
H - F	135	564,3
H - Cl	103,1	430,9
H - Br	87,4	365,3
H - I	71,4	298,4
* Considerando 1 mol deligação

Cálculo do DH em função dos calores de formação.

   

DH = S DHº_FP - S  DHº_FR

Cálculo do DH em função das energias de ligação.

   

DH = S H_P - S  H_R

S DHº_FP – Somatório da variação da entalpia padrão de formação dos produtos.

S DHº_FR – Somatório da variação da entalpia padrão de formação dos reagentes.

S H_R – Somatório da entalpia dos reagentes.

S H_P – Somatório da entalpia dos produtos.

LEI DE HESS ou Lei da Soma dos Calores

®  A variação de entalpia de um processo depende apenas dos estados inicial e final desse processo,   não importando os estados intermediários.

Ou seja:  O calor absorvido ou desenvolvido numa reação é o mesmo, qualquer que seja o caminho percorrido.

1ª ETAPA (Reação Direta)

C _(GRAFITE) + O_{2 (g)}    ®    CO_{2 (g)}         DH = - 94,1 KCAL

2ª ETAPA (Com reações Parciais)

C _(GRAFITE)  +  ½O_{2 (g)}    ®    CO _(g)            DH = - 26,4 kcal

CO _(g)  +  ½O_{2 (g)}           ®    CO_2(g)            DH = - 67,7 kcal

Observe que a variação total foi a soma algébrica.

CONSEQUÊNCIAS DA LEI DE HESS

·  As equações podem ser somadas.

Ex: C_(S)  +  H₂O_(G)        ®   CO_(G)  +  H_2(G)  - 31,4 kcal

       

CO_(G)  +  ½O_2(G)  ®   CO_2(G)  +  67,6 kcal

H_2(G)  +   ½O_2(G)  ®   H₂O_(G) ­­­­­­  +   57,8 kcal

_____________________________________________

C_(S)  +  O_2(G)    ®   CO_2(G)              DH = - 31,4  +  67,6  +  57,8 = 94 kcal

* A inversão da equação, troca o sinal do DH.

- Isto é feito para que haja conservação da energia.

Cancelam-se as substâncias  DH  = 0 (ZERO) pois o que foi produzido foi consumido.

* Podemos multiplicar ou dividir o DH em função da quantidade dos reagentes.

C_(S)  +  O_2(G)       ®   CO_2(G)   DH = - 94,1 kcal

2C_(S)  +  2O_2(G)    ®   2CO_2(G) DH @  - 188 kcal

Ex₁: Calcular o DH da reação de combustão de etano (C₂H_6(G)), sabendo que:

a) O  DHº_F do etano é - 20,2 kcal/mol

b) O DHº_F do CO₂ é - 94,1 kcal/mol

c) O DHº_F do H₂O é - 63,8 kcal/mol

Escrevendo a reação desejada, temos:

       

C₂H_6(G  + 7/2 O_2(G)  ®  2CO_2(G)  +  3H₂O_(L)         DH = ?

        I.    2C_(S)  +  3H_2(G)    ®   C₂H₆        DHº_F = - 20,2 kcal/mol

      II.    C_(S)  +  O_2(G)        ®   CO_2(G)      DHº_F = - 94,1 kcal/mol

    III.    H_2(G)  +  ½O₂      ®   H₂O_(L)      DHº_F = - 63,8 kcal/mol

Arrumando e somando as equações I, II e III para obtermos a reação desejada temos:

·     Invertendo a I, temos:

C₂H₆   ®   2C_(S)    +  3H_2(G)    

DH = + 20,2

·     Multiplicando a II por 2, temos:

2C_(S)  +  2O_2(G)    ®   2CO_2(G)   

DH = - 188,2 (2 x ^-94,1)

·     Multiplicando a III por 3, temos:

3H_2(G) + 3/2  O_2(G)    ®    3H₂O_(L)  

DH = - 191,4 (3 x  - 63,8)

·     Somando os calores, temos:

      DH = 20,2 + (-188,2) + (-191,4)

DH =- 359,4 kcal/mol

 

                           

Ex₂: Dadas as equações termoquímicas:

a) C_(S)  +  O_2(G)    ®   CO_2(G)         DH = - 94,1 kcal

b) H_2(G)  +  ½O_2(G)      ®   H₂O_(L) DH = - 68,3 kcal

c) 2C_(S)  +  H_2(G)    ®   C₂ H_2(G)    DH = + 54,2 kcal

Calcular a quantidade de calor liberado na combustão completa de 104 g de acetileno (C₂ H₂)  

a) 2C_(S)  + 2O_2(G)    ®   2CO_2(G)     DH = 2 . (-94,1) = - 188,2

b) H_2(G)  +  ½O_2(G)      ®   H₂O_(L)     DH = - 68,3

c) (inverte)  C₂ H_2(G)    ®   2C_(S)  +  H_2(G)      DH = - 54,2

____________________________________________________

C₂ H_2(G)           +  2O_2(G)      ®    2CO_2(G)  +  H₂O_(L)    DH = - 310,7

C₂ H₂ = 26 g (mol)

1 mol   _______________   310,7  kcal

26 g   ________________   310,7 kcal

104 g ________________    x

 PELO PROFESSOR EUDO ROBSON