A partir dos calores de reação:
rlr 2 H2(g)+O2(g) & longrightarrow 2 H2 O(g) & De
Calcule o calor da reação:
3 H2(g)+O3(g) longrightarrow 3 H2 O(g)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de calor de reação! A gente tem duas reações com seus calores de reação ( ) e precisa calcular o calor da terceira reação. Vamos usar a Lei de Hess, que diz que a variação total de entalpia ( ) de uma reação é a soma das variações das reações intermediárias. Para isso, vamos precisar ajustar as reações dadas para chegar na reação que queremos calcular.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever as reações que a gente tem:
rlr 2 H2(g) + O2(g) & longrightarrow 2 H2O(g) & De
A reação que queremos encontrar é:
3 H2(g) + O3(g) longrightarrow 3 H2O(g)

Passo 3

Vamos ajustar as reações dadas para conseguir a reação desejada. Primeiro, observamos que na segunda reação temos a formação de 2 O3(g) longrightarrow 3 O2(g) De a partir de . Porém, na nossa reação alvo, precisamos consumir . Para isso, vamos inverter a segunda reação. Quando invertimos uma reação, o sinal do também muda:

Passo 4

Agora, observamos que na nossa reação alvo temos 3 H2(g) + 32 O2(g) longrightarrow 3 H2O(g) De. Na primeira reação temos . Para igualar os coeficientes, vamos multiplicar toda a primeira reação por :

Passo 5

Agora, vamos somar as duas reações ajustadas:
  1. 3 H2(g) + 2 O3(g) + 32 O2(g) longrightarrow 3 H2O(g) + 3 O2(g)
  2. 3 H2(g) + 2 O3(g) longrightarrow 3 H2O(g) + 32 O2(g)
Somando as duas reações, temos:
Simplificando, cancelamos de cada lado:

Passo 6

No entanto, queremos a reação:
3 H2(g) + O3(g) longrightarrow 3 H2O(g)
Para isso, dividimos toda a reação anterior por 2:
32 H2(g) + O3(g) longrightarrow 32 H2O(g) + 34 O2(g)
Mas isso não nos dá exatamente a reação que queremos. Então, percebemos que precisamos multiplicar as reações de forma diferente para obter os coeficientes corretos.

Passo 7

Vamos refazer o ajuste das reações:
  1. Manteremos a primeira reação multiplicada por 1,5 para obter 3 H2(g) + O3(g) longrightarrow 3 H2O(g) .
  2. Inverteremos a segunda reação para consumir De, sem alterar demais coeficientes.
Então, somando as duas reações ajustadas corretamente, chegamos à reação alvo:
E o calor da reação será a soma dos :

Resposta

O calor da reação é .

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