Calcule a entalpia padrão de formação do diborano gasoso (B2 H6) usando as seguintes informações termodinâmicas:
& 4 B(s)+3 O2(g) longrightarrow 2 B2 O3(s) Deçã

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de termodinâmica! A gente precisa calcular a entalpia padrão de formação do diborano gasoso B2H6. Para isso, vamos usar o conceito de entalpia de reação e a Lei de Hess, que nos ajuda a combinar reações conhecidas para encontrar a entalpia desejada. Precisamos das informações termodinâmicas fornecidas nas reações dadas.

Passo 2

Primeiro, vamos listar as reações que a gente tem:
  1. 4 B(s) + 3 O2(g) longrightarrow 2 B2O3(s) De
  2. 2 H2(g) + O2(g) longrightarrow 2 H2O(l) De
  3. B2H6(g) + 3 O2(g) longrightarrow B2O3(s) + 3 H2O(l) De
E a reação que queremos descobrir:
  1. 2 B(s) + 3 H2(g) longrightarrow B2H6(g) Deçã

Passo 3

Agora, vamos usar a Lei de Hess. A ideia é combinar as três primeiras reações de forma que elas resultem na quarta reação que queremos. Para isso, vamos reorganizar as equações:
Primeiro, observe que a reação 3 envolve a formação de B2O3(s) e H2O(l). Nosso objetivo é isolar a formação de B2H6(g). Vamos reverter a reação 3 para trazer B2O3(s) e H2O(l) para os reagentes:
B2O3(s) + 3 H2O(l) longrightarrow B2H6(g) + 3 O2(g) De
Agora, vamos somar essa equação com as reações 1 e 2 de forma que as substâncias intermediárias se cancelem. Vejamos:
  • Multiplicamos a reação 1 por 1:
    4 B(s) + 3 O2(g) longrightarrow 2 B2O3(s) De
  • Multiplicamos a reação 2 por 3:
    6 H2(g) + 3 O2(g) longrightarrow 6 H2O(l) De
Agora, somamos as três equações:
&4 B(s) + 3 O2(g) longrightarrow 2 B2O3(s) De
Agora, cancelamos as substâncias que aparecem em ambos os lados:
  • B2O3(s) aparece como produto na primeira equação e como reagente na terceira.
  • 3 O2(g) aparece como reagente na primeira e como produto na terceira.
  • 3 H2O(l) aparece como produto na segunda e como reagente na terceira.
Após o cancelamento, sobra:
4 B(s) + 6 H2(g) longrightarrow B2H6(g)
Note que isso é o dobro da reação que queremos. Então, para ajustar, dividimos todos os coeficientes por 2:
2 B(s) + 3 H2(g) longrightarrow B2H6(g) Deçã

Passo 4

Vamos calcular a entalpia total:
Deçã
Primeiro, somamos os valores:
21475 - 2509,1 = 18965,9
18965,9 - 1715,1 = 17250,8
Agora, dividimos por 2:
Deçã

Resposta

A entalpia padrão de formação do diborano gasoso B2H6 é +8625,4 , kJ.

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