A partir dos dados que são apresentados a seguir, determine a variação de entalpia padrão de formação do diborano,
a 298 K .
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para determinarmos a variação de entalpia padrão de formação do diborano,
, a 298 K. Isso envolve conceitos de termodinâmica, especificamente a entalpia de formação e a Lei de Hess. Vamos precisar usar as três reações fornecidas com suas respectivas variações de entalpia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entalpia padrão de formação. É a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos nas suas formas padrão. No nosso caso, queremos a formação de
a partir de carbono sólido, hidrogênio gasoso e oxigênio gasoso.
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei de Hess, que diz que se duas ou mais reações químicas podem ser combinadas para formar uma reação desejada, a entalpia total da reação desejada é a soma das entalpias das reações usadas. Precisamos manipular as reações dadas para chegar à equação de formação do diborano.
Passo 4
Vamos organizar as reações:
Para usar a Lei de Hess, precisamos inverter essa reação para que o diborano apareça como produto:
Passo 5
Agora, vamos considerar as outras reações e ajustá-las para que, ao somarmos todas, tenhamos a reação de formação do
:
Precisamos ajustar essas reações de forma que, ao somá-las com a reação invertida, todas as substâncias intermediárias se cancelem, sobrando apenas a formação do diborano.
Passo 6
Depois de ajustar e somar as reações, encontramos que a variação de entalpia padrão de formação do diborano é: