A 25^circ C, temos as seguintes entalpias de formação:
Composto llr Composto & $SO2(g)$ & $H2 O(l)$ $De 25^circ C
l 2 H2 S(g)+Fe(s) FeS2(s)+2 H2(g) De H2 S(g) FeS2(s)
Para as reações a :
Calcule o calor de formação do e do

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o calor de formação do H2S(g) e do FeS2(s). Para isso, vamos usar o conceito de entalpia de formação e a Lei de Hess. A gente vai precisar entender como as reações químicas estão relacionadas e como manipular as equações para encontrar os valores que faltam.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é entalpia de formação ( De). É a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos em suas formas padrões. No nosso caso, queremos encontrar De para H2S(g) e FeS2(s).

Passo 3

Vamos olhar as reações fornecidas com seus respectivos calores de reação:
  1. 2 H2S(g) + Fe(s) FeS2(s) + 2 H2(g) \quad De
  2. H2S(g) + 32 O2(g) H2O(l) + SO2(g) \quad De
Também sabemos as entalpias de formação:
  • De
  • De

Passo 4

Vamos aplicar a Lei de Hess, que nos permite somar as entalpias das reações para chegar à entalpia de formação que queremos. Para isso, precisamos escrever as equações de formação dos compostos envolvidos.
A reação de formação de H2S(g) é:
H2(g) + 12S8(s) H2S(g) \quad De
E a de FeS2(s) é:
Fe(s) + S8(s) FeS2(s) \quad De
Mas, para simplificar, vamos usar as reações fornecidas e relacioná-las com as entalpias de formação conhecidas.

Passo 5

Vamos escrever as duas reações fornecidas em termos de entalpia de formação:
  1. 2 H2S(g) + Fe(s) FeS2(s) + 2 H2(g)
Essa reação pode ser vista como a formação de FeS2(s) a partir de H2S(g) e Fe(s). A entalpia dessa reação é De.
  1. H2S(g) + 32 O2(g) H2O(l) + SO2(g)
Essa é a combustão de H2S(g). A entalpia dessa reação é De.

Passo 6

Agora, vamos escrever as entalpias de formação envolvidas:
  • Para a reação 1:
De
Sabemos que a entalpia de formação de elementos no estado padrão, como H2(g) e Fe(s), é zero. Então simplifica para:
De
  • Para a reação 2:
De
Novamente, a entalpia de formação de O2(g) é zero, então:
De

Passo 7

Agora temos duas equações com duas incógnitas:
  1. De
  2. - De
Substituindo os valores conhecidos na equação 2:
- De

Passo 8

Vamos calcular o lado direito da equação:
-562,0 - [ -285,83 - 296,81 ] = -562,0 - (-582,64) = -562,0 + 582,64 = 20,64 kJ/mol
Então:
- De
Multiplicando ambos os lados por -1:
De

Passo 9

Agora que temos De, vamos substituir na primeira equação para encontrar De:
De
De
Subtraindo 41,28 dos dois lados:
De

Resposta

O calor de formação é:
  • De
  • De

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