Lei de Hess:uma ferramenta poderosa para cálculos de entalpia

A lei de Hess é um princípio fundamental na termoquímica que afirma: A mudança de entalpia de uma reação é independente do caminho adotado , o que significa que é o mesmo se a reação ocorre em uma etapa ou várias etapas. Esta lei nos permite calcular a mudança de entalpia de uma reação que não pode ser medida diretamente usando as mudanças de entalpia das reações conhecidas.

Aqui está como a lei de Hess é usada:

1. Identifique a reação alvo: Determine a equação química equilibrada para a reação cuja mudança de entalpia você deseja calcular.

2. Encontre reações conhecidas: Encontre reações com alterações de entalpia conhecidas (geralmente fornecidas em tabelas ou folhas de dados) que envolvem os reagentes e produtos da reação alvo.

3. manipular as reações conhecidas: Você pode precisar:
* reverso Uma reação conhecida para corresponder à direção da reação alvo. Lembre -se, reverter uma reação altera o sinal de sua mudança de entalpia.
* Multiplique Uma reação conhecida por um fator para corresponder aos coeficientes estequiométricos da reação alvo. Lembre -se, multiplicar uma reação por um fator também multiplica sua mudança de entalpia por esse fator.

4. Combine as reações manipuladas: Adicione as reações manipuladas juntas. A mudança de entalpia da reação combinada será a soma das mudanças de entalpia das reações individuais.

5. Certifique -se de cancelamento: Verifique se todas as espécies que aparecem nos dois lados das reações combinadas cancelam, deixando apenas os reagentes e produtos da reação alvo.

6. Calcule a mudança de entalpia: A mudança de entalpia da reação alvo é a soma das mudanças de entalpia das reações manipuladas.

Exemplo:

Vamos calcular a mudança de entalpia da seguinte reação:

`` `
CO (g) + 1/2 O2 (g) -> CO2 (g)
`` `

Sabemos as seguintes reações e suas mudanças de entalpia:

`` `
C (s) + o2 (g) -> CO2 (g) ΔH =-393,5 kJ/mol
C (s) + 1/2 o2 (g) -> co (g) Δh =-110,5 kJ/mol
`` `

Para obter a reação do alvo, podemos:

* reverter a segunda reação:
`` `
CO (g) -> C (s) + 1/2 o2 (g) ΔH =+110,5 kJ/mol
`` `

* Adicione a segunda reação invertida à primeira reação:
`` `
C (s) + o2 (g) -> CO2 (g) ΔH =-393,5 kJ/mol
CO (g) -> C (s) + 1/2 o2 (g) ΔH =+110,5 kJ/mol
-----------------------------
CO (g) + 1/2 O2 (g) -> CO2 (g) ΔH =-283 KJ/mol
`` `

Portanto, a mudança de entalpia da reação alvo é -283 kJ/mol .

Pontos de chave:

* A lei de Hess é uma ferramenta poderosa para calcular mudanças de entalpia de reações difíceis ou impossíveis de medir diretamente.
* Baseia -se no princípio de que as mudanças de entalpia são funções estatais, o que significa que elas dependem apenas dos estados iniciais e finais do sistema, não no caminho adotado.
* Manipular cuidadosamente as reações conhecidas para corresponder à reação alvo e prestar atenção aos sinais e coeficientes de alterações de entalpia.

Ao usar a lei de Hess, você pode prever alterações de entalpia para uma ampla gama de reações usando dados termoquímicos conhecidos.