O dióxido de enxofre é um subproduto da queima de combustíveis fósseis, podendo combinar-se com a água para formar ácido sulfuroso. Alternativamente, o dióxido de enxofre pode reagir com o oxigênio da atmosfera para formar trióxido de enxofre, que, por sua vez, forma em água, o ácido sulfúrico. As reações de formação do dióxido de enxofre e do trióxido de enxofre e as respectivas variações d entalpia, ΔH, são:
S(s) + O₂(g) ⇒ SO₂(g) ΔH = -297 kJ/mol
S(s) + 3/2 O₂(g) ⇒ SO₃(g) ΔH = -396 kJ/mol
A formação de trióxido de enxofre a partir do dióxido de enxofre é dada pela reação:
x SO₂(g) + y O₂(g) ⇒ z SO₃(g) ΔH = w
A alternativa que representa os valores indicados por x, y, z e w é:
a) x = 1, y = 1, z = 1 e w = -99 kJ/mol
b) x = 1, y = 1/2, z = 1 e w = -99 kJ/mol.
c) x = 1, y = 1/2, z = 1 e w = 99 kJ/mol.
d) x = 1, y = 1/2, z = 1 e w = 693 kJ/mol.
e) x = 1, y =1, z = 1 e w = -693 kJ/mol.
Respostas
x SO2 + y O2 ⇒ z SO3 {ΔH = w}
As incógnitas (x, y, z e w) virão conforme formos manipulando as seguintes equações :
1ª - S + O2 ⇒ SO2 {ΔH = -297 kJ/mol}
2ª - S + 3/2 O2 ⇒ SO3 {ΔH = -396 kJ/mol}
Para obter-se SO2 nos reagentes, inverte-se a 1ª equação e o sinal de sua entalpia :
I - SO2 ⇒ S + O2 {ΔH = +297 kJ/mol}
Para obter-se O2 nos produtos e SO3 nos reagentes, simplesmente adiciona-se a segunda equação :
II - S + 3/2 O2 ⇒ SO3 {ΔH = -396 kJ/mol}
Somando (I + II) :
SO2 ⇒ S + O2
S + 3/2 O2 ⇒ SO3 + ⇒⇒⇒ 3/2 O2 - O2 = 1/2 O2 !
--------------------------------
SO2 + 1/2 O2 ⇒ SO3 ⇒ Esta é equação certa !
Sendo x, y e z os respectivos coeficientes de SO2, O2 e SO3, então :
x = 1, y = 1/2 e z = 1...
Somando as entalpias (I + II) :
+297 + (-396) = -99 KJ/mol (ΔH = -99 KJ/mol)
Isto implica que : w = -99 KJ / mol
Logo : x = 1, y = 1/2, z = 1, w = -99 KJ / mol...
Logo, alternativa "b)"...
b) x = 1, y = 1/2, z = 1 e w = -99 kJ/mol.
A Lei de Hess diz que:
Em uma reação química, a variação da entalpia é sempre a mesma, quer ela ocorra em uma única etapa ou em várias. A variação da entalpia depende somente dos estados inicial e final.
Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações:
1°) as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Assim precisamos arranjar as equações na ordem que reagem ou são produzidas. Caso seja necessário inverter a reação, troca-se o sinal da ΔH;
2°) acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.
3°) realizar o somatório para montar a reação global;
4°) somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação global.
Queremos determinar o valor da variação da entalpia da reação:
x SO₂(g) + y O₂(g) ⇒ z SO₃(g) ΔH = w
Balanceando:
1 SO₂(g) + 1/2 O₂(g) ⇒ 1 SO₃(g) ΔH = ?
Inverte a primeira equação:
SO₂(g) ⇒ S(s) + O₂(g) ΔH = +297 kJ/mol
Mantem a segunda equação:
S(s) + 3/2 O₂(g) ⇒ SO₃(g) ΔH = -396 kJ/mol
Somando as equações:
1 SO₂(g) + 1/2 O₂(g) ⇒ 1 SO₃(g) ΔH = ?
ΔH = 297 - 396 = -99 kJ
b) x = 1, y = 1/2, z = 1 e w = -99 kJ/mol.
Mais sobre o assunto em:
brainly.com.br/tarefa/2173984
