quinta-feira, 26 de janeiro de 2017

TERMOQUÍMICA - 09

09) LEI DE HESS: o calor que se manifesta numa reação química é o mesmo, quer a reação se dê em uma ou várias etapas, logo o calor absorvido ou liberado em uma reação é constante, dependendo apenas do estado inicial e final dos reagentes e produtos, e não de quaisquer estados intermediários.

A lei de Hess é a particularização mais importante do primeiro princípio da Termodinâmica, sendo uma decorrência direta do fato de a entalpia ser uma função de estado. Em outras palavras, a lei de Hess decorre do fato de que a variação de entalpia de um sistema depende apenas do sistema antes e depois da transformação, e não do caminho percorrido pelo sistema para ir do estado inicial ao estado final.

Os calores de reação são aditivos, da mesma forma que as reações a eles associadas.

Por exemplo é impossível medir com precisão o calor liberado quando carbono é queimado a monóxido de carbono (CO), porque a combustão não pode ser interrompida exatamente no estágio CO.
Podemos medir, entretanto, com precisão, o calor liberado quando carbono queima até dióxido de carbono (392,9 kJ/mol) e também o calor liberado quando o CO queima até CO2 (282,6 kJ/mol).

A variação de entalpia para a queima de C a CO é determinada algebricamente através das duas equações termoquímicas determinadas experimentalmente. Se duas equações químicas são adicionadas ou subtraídas, as variações de entalpia correspondentes podem ser adicionadas ou subtraídas segundo a lei de Hess.

Assim,

1) 1C(grafite)  +  1O2(g)  => 1CO2(g)        ∆Ho = 392,9 kJ/mol

2) 1CO(g)  +  1/2O2(g)  => 1CO2(g)        ∆Ho = 282,6 kJ/mol

Queremos saber o valor da entalpia liberada na queima do monóxido de carbono, que é uma reação intermediária da queima do dióxido de carbono,

1C(grafite)  +  1/2O2(g)  => 1CO(g)             ∆H= ?    

Usando a lei da aditividade poderemos somar a reação 1 com a reação 2 invertida e obteremos:

1C(grafite)  +  1O2(g)   +  1CO2(g)  => 1CO(g)  +  1/2O2(g)   1CO2(g)

Observe que um mol de CO2 se cancela, pois ocorre formação de um mol de gás carbônico na primeira reação e depois consumo de um mol na segunda invertida e sobrará meio mol de Oe a reação resultante é a da queima do CO.

∆H392,9 + 282,6 = 110,3 kJ, ou seja ocorre liberação de 110,3 quilojoules.

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