Usando os dados termodinâmicos fornecidos na tabela abaixo, determine qual das seguintes reações é a mais exotérmica.
Reação (1)
ou
Reação (2)
Dados termodinâmicos
Reação (1)
ou
Reação (2)
Semi-reações | Variação de entalpia (kJ/mol da espécie reagente) |
---|---|
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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):
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:
-
com -
com -
com
Vamos montar a variação total da reação (1):
Substituindo os valores:
Passo 3
Vamos agora calcular a variação de entalpia para a Reação (2):
Usando as mesmas semi-reações, mas substituindo o cloro pelo bromo:
-
com -
com -
com
Montamos a variação total da reação (2):
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular os valores numéricos das variações de entalpia para ambas as reações.
Para a Reação (1):
Para a Reação (2):
Resposta
A Reação (1) libera mais calor, com uma variação de entalpia de
, sendo assim, é a mais exotérmica das duas.