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terça-feira, 15 de agosto de 2017

"Somos Físicos" Termoquimica - Lei de Hess (Resumão)

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LEI DE HESS
Lei de Hess é uma lei experimental e estabelece que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação. A Lei de Hess também pode ser chamada de Lei da Soma dos Calores de Reação.

O químico e médico Germain Henry Hess (1802-1850) desenvolveu importantes trabalhos na área de Termoquímica.
Lei de Hess é uma lei experimental e estabelece que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.

Lei de Hess também pode ser chamada de Lei da Soma dos Calores de Reação. É uma forma de calcular a variação de entalpia através dos calores das reações intermediárias. Podem ser infinitas variações de entalpia.
Entalpia é a quantidade de energia em uma determinada reação, podemos calcular o calor de um sistema através da variação de entalpia (∆H).


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1)(Fuvest-SP) 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) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l)
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: 
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)           ΔH = +177 kJ . mol-1
H2O(l) + ½ O2(g) → H2O2(aq)           ΔH = +95 kJ . mol-1
H2O(l) → ½ O2(g) + H2(g)           ΔH = +286 kJ . mol-1
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é:
a) -558 kJ . mol-1
b) -204 kJ . mol-1
c) -177 kJ . mol-1
d) +558 kJ . mol-1
e) +585 kJ . mol-1
Pela lei de Hess, encontramos o valor de ΔH da reação pela soma algébrica dos valores de ΔH do primeiro processo com os do segundo e do terceiro invertidos:
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)                              ΔH = +177 kJ . mol-1
H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g)                                  ΔH = -95 kJ . mol-1
½ O2(g) + H2(g)→ H2O(l)                                        ΔH = -286 kJ . mol-1
C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l) ΔH = -204 kJ . mol-1
2) (MACK-SP) Relativamente às equações a seguir, fazem-se as seguintes afirmações:
C(grafite)(s) + O2(g)  CO2(g)           ΔH = - 94,0 kcal
C(diamante)(s) + O2(g)  CO2(g)           ΔH = - 94,5 kcal
I - C(grafite) é a forma alotrópica menos energética.
II - As duas reações são endotérmicas.
III - Se ocorrer a transformação de C(diamante) em C(grafite), haverá liberação de energia.
IV - C(diamante) é a forma alotrópica mais estável.
São corretas:
a) I e II, somente.
b) I e III, somente.
c) I, II e III, somente.
d) II e IV, somente.
e) I, III e IV, somente.
3)Dadas as equações:
Fe2O3(s) + 3 C(grafite) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)      ΔH0 = +489 kJ
FeO(s) + C(grafite) → Fe(s) + CO(g)      ΔH0 = +155,9 kJ
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)      ΔH0 = -393 kJ
CO(g) + ½ O2(g)→ CO2(g)      ΔH0 = -282,69 kJ
Calcule o valor de ΔH0 para a reação:
Fe(s) + ½ O2(g)→ FeO(s)
a) -266,21 kJ.
b) +266,21 kJ.
c) -30,79 kJ.
d) +222,79 kJ.
e) -222,79 kJ.
Resposta Questão 3
Pela lei de Hess, encontramos o valor de ΔH da reação pela soma algébrica do valor invertido de ΔH do segundo processo com o valor de ΔH do terceiro processo e o valor invertido do quarto processo:
Fe(s) + CO(g) → FeO(s) + C(grafite )           ΔH0 = -155,9 kJ
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)            ΔH0 = -393 kJ
CO2(g) → CO(g) + ½ O2(g)            ΔH0 = + 282,69 kJ
Fe(s) + ½ O2(g)→ FeO(s)              ΔH0 = -266,21 kJ.
4)Com respeito à lei de Hess, julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos:
a) A lei de Hess permite calcular as entalpias de reações que, experimentalmente, seriam difíceis de determinar.
b) Pela lei de Hess, podemos usar quaisquer reações intermediárias cujos valores sejam conhecidos e cujo somatório algébrico resulte na reação desejada.
c) A lei de Hess permite determinar a variação de entalpia até mesmo de reações que, na prática, nem chegariam a ocorrer pelo caminho direto.
d) As equações usadas podem ser multiplicadas, divididas e invertidas para originar os coeficientes estequiométricos necessários nos membros adequados.
e) Quando se inverte uma equação, o valor da entalpia permanece o mesmo.
f) No somatório das equações, se duas substâncias iguais aparecem em reações diferentes e em lados contrários, elas podem ser somadas, mas se estão do mesmo lado, podemos cancelá-las ou simplificar seus coeficientes (caso eles sejam diferentes).
Resposta Questão 4
a) Verdadeiro.
b) Verdadeiro.
c)Verdadeiro.
d) Verdadeiro.
e) Falso. Quando se inverte uma equação, o valor da entalpia também deve ter seu sinal algébrico invertido. Por exemplo, se for igual a -12 kcal, ficará igual a +12 kcal.
f) Falso. É o contrário do que foi dito. No somatório das equações, se duas substâncias iguais aparecem em reações diferentes e em lados contrários, podemos cancelá-las ou simplificar seus coeficientes (caso eles sejam diferentes), mas se estão do mesmo lado, podemos somá-las.

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