Usando os dados termodinâmicos fornecidos na tabela abaixo, determine qual das seguintes reações é a mais exotérmica.
Reação (1) 2 Ag(s)+Cl2(g) 2 AgCl(s)
ou
Reação (2) 2 Ag(s)+Br2(l) 2 AgBr(s)

Dados termodinâmicos

Semi-reações Variação de entalpia (kJ/mol da espécie reagente)
Ag(s) Ag(aq)^++e^- De
Cl2(g)+2 e^- 2 Cl (aq) De
Br2(l)+2 e^- 2 Br(aq)^- De
AgCl(s) Ag(aq)^++Cl(aq)^- De
AgBr(s) Ag(aq)^++Br(aq)^- De

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para descobrir qual das duas reações químicas é mais exotérmica, ou seja, qual libera mais calor. As reações envolvem prata (Ag) reagindo com cloro (Cl₂) ou bromo (Br₂) para formar os respectivos cloretos: AgCl e AgBr. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a variação de entalpia (ΔH), que nos diz se a reação libera ou absorve calor. Vamos precisar calcular a variação de entalpia para cada reação usando os dados fornecidos na tabela.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação de entalpia para a Reação (1):
2 Ag(s) + Cl2(g) 2 AgCl(s)
Para isso, usamos a equação de Hess, que nos permite somar as variações de entalpia das semi-reações para encontrar a variação total da reação. As semi-reações fornecidas são:
  1. Ag(s) Ag(aq)^+ + e^- com De
  2. Cl2(g) + 2 e^- 2 Cl(aq)^- com De
  3. AgCl(s) Ag(aq)^+ + Cl(aq)^- com De
Vamos montar a variação total da reação (1):
Deçã
Substituindo os valores:
Deçã

Passo 3

Vamos agora calcular a variação de entalpia para a Reação (2):
2 Ag(s) + Br2(l) 2 AgBr(s)
Usando as mesmas semi-reações, mas substituindo o cloro pelo bromo:
  1. Ag(s) Ag(aq)^+ + e^- com De
  2. Br2(l) + 2 e^- 2 Br(aq)^- com De
  3. AgBr(s) Ag(aq)^+ + Br(aq)^- com De
Montamos a variação total da reação (2):
Deçã
Substituindo os valores:
Deçã

Passo 4

Agora, vamos calcular os valores numéricos das variações de entalpia para ambas as reações.
Para a Reação (1):
Deçã
Deçã
Deçã
Para a Reação (2):
Deçã
Deçã
Deçã

Resposta

A Reação (1) libera mais calor, com uma variação de entalpia de -254,136 , kJ, sendo assim, é a mais exotérmica das duas.

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