Respostas
O cálculo da variação da entalpia (ΔH) é um procedimento matemático que utiliza as entalpias de cada um dos participantes de uma reação química para determinar a quantidade de energia que foi absorvida ou liberada por um processo químico qualquer.
Considere a equação abaixo:
A + B → C + D
Para realizar o cálculo da variação da entalpia dessa reação, é necessário conhecer as entalpias de cada um dos participantes (reagentes e produtos):
HA = Entalpia da substância AHB = Entalpia da substância BHC = Entalpia da substância CHD = Entalpia da substância D
Tendo conhecimento sobre a entalpia de cada um dos participantes da reação, basta utilizar os valores na expressão matemática de subtração que representa a variação da entalpia, que é:
ΔH = Hp – Hr
Para essa reação, temos que:
Hp = Soma da entalpia dos produtos.
No caso da reação representada no Hp, temos a soma das entalpias dos produtos C e D, sempre respeitando as quantidades estequiométricas, logo:
Hp = c.HC + d.HD
Hr = Soma da entalpia dos reagentes.
No caso da reação representada no Hr, temos a soma das entalpias dos reagentes A e B, sempre respeitando as quantidades estequiométricas, logo:
Hr = a.HA + b.HD
Vamos ver agora alguns exemplos de cálculo da variação da entalpia de reações:
Exemplo 1: (FePeCS-DF) O metanol é um líquido, inflamável e perigoso, que apresenta efeito tóxico no sistema nervoso, particularmente no nervo óptico. Essa substância pode ser preparada através da hidrogenação controlada do monóxido de carbono, em uma reação que se processa sob pressão e em presença de um catalisador metálico
CO + H2 → CH3OH
Resolução:
Dados fornecidos pelo exercício:
HCO = -110 KJ/mol
HCH3OH = -726 KJ/mol
ΔH = ?
Primeiro passo: Analisar se a equação está ou não balanceada.
A equação da reação em questão não está balanceada, já que temos dois hidrogênios no reagente e quatro no produto. Por isso, devemos colocar o coeficiente 2 na frente da fórmula do H2 para igualar a quantidade de hidrogênios.
CO + 2 H2 → CH3OH
Segundo passo: Calcular a entalpia dos reagentes (Hr):
Os reagentes dessa reação são o CO e o H2 (que apresenta entalpia zero por ser uma substância simples mais estável). Assim sendo, temos que:
Hr = a.HCO + b.HH2
Hr = 1. (-110) + 2.0
Hr = -110 KJ.
Terceiro passo: Calcular a entalpia do produto:
O produto dessa reação é o CH3OH apenas. Logo:
Hp = a.HCH3O
Hp = 1. (-726)
Hp = -726 KJ.
Quarto passo: Por fim, basta aplicar o Hp e o Hr encontrados na fórmula para calcular a variação da entalpia:
ΔH = Hp – Hr
ΔH = -726 - (-110)
ΔH = - 616 KJ/mol