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quinta-feira, dezembro 1, 2022

Lei de Hess

Autoria: Fernanda Medeiros

Lei de Hess

De acordo com o Princípio da Conservação da Energia, esta não pode ser criada, nem destruída, apenas transformada.
Suponha as seguintes transformações:

A transformação do reagente A em produto B pode ocorrer por dois caminhos:
 direto, com variação de entalpia  H1,
 em etapas, do reagente A para o intermediário C, com variação de entalpia  H2, e daí para o produto B, com calor de reação  H3.
Como a energia não pode ser criada nem destruída, então:  H1 =  H2 +  H3
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  H da reação será igual à soma das variações de entalpia das diversas etapas.
Como conseqüência podemos somar duas ou mais equações termoquímicas e o  H da equação resultante será igual à soma dos H 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  H.
Além disso, devemos lembrar que:
 invertendo uma equação, o  H muda de sinal,
 multiplicando os coeficientes de uma equação por um número, o  H 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)  H = – 94,05 kcal
II. H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l)  H = – 68,32 kcal
III. CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)  H = – 212,87 kcal
pode-se determinar a variação da entalpia da reação de formação do metano:
C(grafite) + 2 H2(g)  CH4(g)  H = ?
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)  H = – 94,05 kcal
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(l)  H = 2.(- 68,32) kcal
CO2(g) + 2 H2O(l)  CH4(g) + 2 O2(g)  H = + 212,87 kcal

C(grafite) + 2 H2(g)  CH4(g)  H = – 17,82 kcal

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