4) Germain Henri Hess (1802/1850) Hess nasceu em Genebra, na Suíça, Médico e químico estudado em termodinâmica, ele foi um dos pioneiros da Física-Química. Em 1840, ao estudar os cálculos das reações químicas, enunciou uma lei que ficou conhecida como le de Hess: "A variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados iniciais e finais da reação, não importando o caminho da reação". Analis as equações químicas apresentadas a seguir:

C4H10(g) + 72 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
ΔH = -1558,3 kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l)
ΔH = -285,8 kJ/mol
C(graphite) + O2(g) = CO2(g)
ΔH = -393,5 kJ/mol

Utilizando a lei de Hess, determine a variação de entalpia da reação de formação do etano gasoso a partir de hidrogênio gasoso e carbono grafite.

Question

4) Germain Henri Hess (1802/1850) Hess nasceu em Genebra, na Suíça, Médico e químico estudado em termodinâmica, ele foi um dos pioneiros da Física-Química. Em 1840, ao estudar os cálculos das reações químicas, enunciou uma lei que ficou conhecida como le de Hess: "A variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados iniciais e finais da reação, não importando o caminho da reação". Analis as equações químicas apresentadas a seguir:

C4H10(g) + 72 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
ΔH = -1558,3 kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l)
ΔH = -285,8 kJ/mol
C(graphite) + O2(g) = CO2(g)
ΔH = -393,5 kJ/mol

Utilizando a lei de Hess, determine a variação de entalpia da reação de formação do etano gasoso a partir de hidrogênio gasoso e carbono grafite.

Accepted Answer

Para determinar a variação de entalpia da reação de formação do etano gasoso ($C_2H_6$) a partir de hidrogênio gasoso ($H_2$) e carbono grafite ($C$), usaremos a Lei de Hess.

As reações fornecidas são:

1. $C_2H_6(g) + \frac{7}{2}O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(l)$ $\quad \Delta H = -1558,3 \, \text{kJ/mol}$
2. $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(l)$ $\quad \Delta H = -285,8 \, \text{kJ/mol}$
3. $C(grafite) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ $\quad \Delta H = -393,5 \, \text{kJ/mol}$

Queremos a reação:

$$ 2C(grafite) + 3H_2(g) \rightarrow C_2H_6(g) $$

Para isso, precisamos manipular as equações dadas:

- A equação (1) deve ser invertida para formar $C_2H_6$:

$$ 2CO_2(g) + 3H_2O(l) \rightarrow C_2H_6(g) + \frac{7}{2}O_2(g) \quad \Delta H = +1558,3 \, \text{kJ/mol} $$

- Multiplique a equação (2) por 3:

$$ 3H_2(g) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow 3H_2O(l) \quad \Delta H = 3 \times (-285,8) = -857,4 \, \text{kJ/mol} $$

- Multiplique a equação (3) por 2:

$$ 2C(grafite) + 2O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) \quad \Delta H = 2 \times (-393,5) = -787,0 \, \text{kJ/mol} $$

Agora, somamos as equações ajustadas:

$$ 
\begin{align*}
& [2CO_2(g) + 3H_2O(l) \rightarrow C_2H_6(g) + \frac{7}{2}O_2(g)] \
& + [3H_2(g) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow 3H_2O(l)] \
& + [2C(grafite) + 2O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g)]
\end{align*}
$$

Cancelando os termos comuns nos reagentes e produtos, obtemos:

$$ 2C(grafite) + 3H_2(g) \rightarrow C_2H_6(g) $$

A variação de entalpia total é:

$$ \Delta H = 1558,3 + (-857,4) + (-787,0) $$

$$ \Delta H = -86,1 \, \text{kJ/mol} $$

Portanto, a variação de entalpia da reação de formação do etano gasoso é $-86,1 \, \text{kJ/mol}$.

4) Germain Henri Hess (1802/1850) Hess nasceu em Genebra, na...

Ask a question and receive an answer instantly