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Lei de Hess

A Lei de Hess constitui uma "ferramenta" poderosa para o cálculo da variação de entalpia de reações que não podem ser determinadas experimentalmente.

O processo para a resolução consiste em trabalhar convenientemente com as equações fornecidas de modo que, de sua soma algébrica, resulta na equação principal, possibilitando o cálculo do .

De acordo com o Princípio da Conservação da Energia, esta não pode ser criada, nem destruída, apenas transformada.

Suponha as seguintes transformações:

Exemplo da Lei de Hess

A transformação do reagente A em produto B pode ocorrer por dois caminhos:

  • direto, com variação de entalpia 1,
  • em etapas, do reagente A para o intermediário C, com variação de entalpia 2, e daí para o produto B, com calor de reação 3.

Como a energia não pode ser criada nem destruída, então: 1 = 2 + 3.

Caso esta igualdade não se verifique, teríamos perdido ou ganho energia, contrariando o Princípio da Conservação.

Em decorrência do Princípio da Conservação de Energia, a Lei de Hess diz que:

"A variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final do sistema, não importando etapas intermediárias pelas quais a transformação química passou".

Em outras palavras, se uma transformação química ocorre em várias etapas, o da reação será igual à soma das variações de entalpia das diversas etapas.

Como conseqüência podemos somar duas ou mais equações termoquímicas e o da equação resultante será igual à soma dos das equações adicionadas.

A Lei de Hess constitui uma "ferramenta" poderosa para o cálculo da variação de entalpia de reações que não podem ser determinadas experimentalmente.

O processo para a resolução consiste em trabalhar convenientemente com as equações fornecidas de modo que, de sua soma algébrica, resulta na equação principal, possibilitando o cálculo do .

Além disso, devemos lembrar que na Lei de Hess:

  • invertendo uma equação, o muda de sinal,
  • multiplicando os coeficientes de uma equação por um número, o também fica multiplicado por esse número.

Exemplo: O calor de formação do metano, CH4, não pode ser determinado por medidas calorimétricas pois a reação é lenta e apresenta reações secundárias.

A partir das seguintes equações

I. C(grafite) + O2(g)
CO2(g)
= - 94,05 kcal

II. H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) = - 68,32 kcal

III. CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) = - 212,87 kcal

pode-se determinar a variação da entalpia da reação de formação do metano:

C(grafite) + 2 H2(g) CH4(g) = ?

As seguintes operações devem ser feitas:

  • manter a equação I
  • multiplicar a equação II por 2
  • inverter a equação III

Assim,

C(grafite) + O2(g) ⇔ CO2(g) = - 94,05 kcal

H2(g) + ½ O2(g) ⇔ H2O(l) = 2.(- 68,32) kcal

CO2(g) + 2 H2O(l) ⇔CH4(g) + 2 O2(g) = + 212,87 kcal

__________________________________________________

C(grafite) + 2 H2(g) ⇔ CH4(g) = - 17,82 kcal

Autoria:  Fernanda Medeiros


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