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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 74

7.74 Use as entalpias padrão de formação do Apêndice 2A para calcular a entalpia padrão de reação de cada um dos seguintes processos:

(a) o estágio final na produção de ácido nítrico:

3   N O 2 g + H 2 O l → 2   H N O 3 a q + N O g

(b) a obtenção industrial do trifluoreto de boro:

B 2 O 3 s + 3   C a F 2 s → 2   B F 3 g + 3   C a O s

(c) a formação de um sulfeto pela ação do sulfeto de hidrogênio em uma solução de uma base em água:

H 2 S a q + 2   K O H a q → K 2 S a q + 2   H 2 O l

Passo 1

(a) Vamos primeiro pegar os dados no Apêndice 2A

∆ H f o N O 2 , g = + 33,18   k J / m o l

∆ H f o H 2 O , l = - 285,83   k J / m o l

∆ H f o H N O 3 , a q = - 207,36   k J / m o l

∆ H f o N O , g = + 90,25   k J / m o l

Podemos calcular a entalpia padrão de reação a partir das energias padrão de formação

∆ H ° = 2   m o l × ∆ H f o H N O 3 , a q + 1   m o l × ∆ H f o N O , g

- 3   m o l × ∆ H f o N O 2 , g - 1   m o l × ∆ H f o H 2 O , l

∆ H ° = 2   m o l × - 207,36 k J m o l + 1   m o l × + 90,25 k J m o l

- 3   m o l × + 33,18 k J m o l - 1   m o l - 285,83 k J m o l

∆ H ° = - 414,72   k J + 90,25   k J - 99,54   k J + 285,83   k J

∆ H ° = - 138,18   k J

Passo 2

(b) Vamos primeiro pegar os dados no Apêndice 2A

∆ H f o B 2 O 3 , s = - 1272,8   k J / m o l

∆ H f o C a F 2 , s = - 1219,6   k J / m o l

∆ H f o B F 3 , g = - 1137,0   k J / m o l

∆ H f o C a O , s = - 635,09   k J / m o l

Podemos calcular a entalpia padrão de reação a partir das energias padrão de formação

∆ H ° = 2   m o l × ∆ H f o B F 3 , g + 3   m o l × ∆ H f o C a O , s

- 1   m o l × ∆ H f o B 2 O 3 , s - 3   m o l × ∆ H f o C a F 2 , s

∆ H ° = 2   m o l × - 1137,0 k J m o l + 3   m o l × - 635,09 k J m o l

- 1   m o l × - 1272,8 k J m o l - 3   m o l - 1219,6 k J m o l

∆ H ° = - 2274   k J - 1905,27   k J + 1272,8   k J + 3658,8   k J

∆ H ° = + 752,33   k J

Passo 3

(b) Vamos primeiro pegar os dados no Apêndice 2A

∆ H f o H 2 S , a q = - 39,7   k J / m o l

∆ H f o K O H , a q = - 482,37   k J / m o l

∆ H f o K 2 S , a q = - 471,5   k J / m o l

∆ H f o H 2 O , l = - 285,83   k J / m o l

Podemos calcular a entalpia padrão de reação a partir das energias padrão de formação

∆ H ° = 1   m o l × ∆ H f o B F 3 , g + 2   m o l × ∆ H f o C a O , s

- 1   m o l × ∆ H f o B 2 O 3 , s - 2   m o l × ∆ H f o C a F 2 , s

∆ H ° = 1   m o l × - 471,5 k J m o l + 2   m o l × - 285,83 k J m o l

- 1   m o l × - 39,7 k J m o l - 2   m o l - 482,37 k J m o l

∆ H ° = - 471,5   k J - 571,66   k J + 39,7   k J + 964,74   k J

∆ H ° = - 38,72   k J

Resposta

(a) ∆ H ° = - 138,18   k J

(b) ∆ H ° = + 752,33   k J

(c) ∆ H ° = - 38,72   k J

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