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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 5.1 - Ex. 68

Calcule a entalpia de reação da formação do cloreto de alumínio anidro, 2   A l s + 3   C l 2 g → 2   A l C l 3 s , a partir das seguintes informações:

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                     ∆ H ° =   - 1049   k J

H C l g → H C l a q                                                                                                       ∆ H ° =   - 74,8   k J

H 2 g + C l 2 g → 2   H C l g                                                                         ∆ H ° =   - 185   k J

A l C l 3 s → A l C l 3 a q                                                                                         ∆ H ° =   - 323   k J

Passo 1

Fala aí! Vamos começar identificando em quais reações encontramos os reagentes que queremos, beleza?

Elas serão:

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                     ∆ H ° =   - 1049   k J

H 2 g + C l 2 g → 2   H C l g                                                                           ∆ H ° =   - 185   k J

O alumínio já está com o coeficiente estequiométrico correto, né? Mas o cloro não! Então temos que multiplicar por 3 antes de tudo, ok?

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                     ∆ H ° =   - 1049   k J

3   H 2 g + 3   C l 2 g →   6   H C l g                                                                       ∆ H ° =   3   . - 185   k J

Agora vamos juntar com as outras equações, que tem o produto que queremos:

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                     ∆ H ° =   - 1049   k J

3   H 2 g +   3   C l 2 g →   6   H C l g                                                                       ∆ H ° =   - 555   k J

H C l g → H C l a q                                                                                                   ∆ H ° =   - 74,8   k J

A l C l 3 s →   A l C l 3 a q                                                                                         ∆ H ° =   - 323   k J

Passo 2

Agora, assim como fizemos com o cloro, vamos organizar as outras equações para que as quantidades estejam iguais e somar só no final, beleza?

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                   ∆ H ° =   - 1049   k J

3   H 2 g +   3   C l 2 g →   6   H C l g                                                     ∆ H ° =   - 555   k J

6   H C l g →   6   H C l a q                                                                                                   ∆ H ° =   6   .   - 74,8   k J

2   A l C l 3 s →   2   A l C l 3 a q                                                                                         ∆ H ° = 2   .   - 323   k J

Ficaremos com nossas equações assim:

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                   ∆ H ° =   - 1049   k J

3   H 2 g +   3   C l 2 g →   6   H C l g                                                     ∆ H ° =   - 555   k J

6   H C l g →   6   H C l a q                                                                                                   ∆ H ° =   - 448,8   k J

2   A l C l 3 s →   2   A l C l 3 a q                                                                                         ∆ H ° =   - 646   k J

Boa! Continuando…

Passo 3

Ainda não está tudo ajeitadinho pra somar, sabe porque? Precisamos que o 2   A l C l 3 s esteja do lado dos produtos… Pra isso é só a gente inverter a reação e mudar o sinal da entalpia, ok?

Vai ficar assim, olha só:

2   A l s + 6   H C l a q → 2   A l C l 3 a q + 3   H 2 g                 ∆ H ° =   - 1049   k J

3   H 2 g +   3   C l 2 g →   6   H C l g                                                             ∆ H ° =   - 555   k J

6   H C l g →   6   H C l a q                                                                                 ∆ H ° =   - 448,8   k J

2   A l C l 3 a q →   2   A l C l 3 s                                                                                         ∆ H ° =   646   k J

Beleza! Agora simmm! Vamos somar as equações e as entalpias… Lembrando que moléculas iguais em reagente e produtos vão se cancelar, ok?

Passo 4

Teremos o seguinte:

Nossa reação será então:

2   A l s + 3   C l 2 g → 2   A l C l 3 s

Exatamente a que foi pedida no enunciado, show de bola! E a entalpia da reação será:

Δ H r e a ç ã o =   - 1049 - 555 - 448,8 + 646

Δ H r e a ç ã o   ° =   - 1406,8   k J

Resposta

Δ H r e a ç ã o   ° =   - 1406,8   k J

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