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LeideHess
A variação da entalpia (quantidade de calor liberada ou absorvida) em uma
reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação.
Exemplo:
C(grafite)+O2(g)Ú CO2 existe dois caminhos, representado no esquena a seguir:
Diretamente (primeiro caminho)
Ou através do CO(g) (segundo caminho).
A essas duas alternativas correpospondem os seguintes valores experimentais, para
as variações de entalpia (supondo pressão e temperatura constantes):
Pr
i
mei
r
oCami
nho:C(grafite)+O2(g)Ú CO2(g) ? H=-393,3KJ
SegundoCami
nho:C(grafite)+O2(g)Ú CO(g) ? H1=-110,3KJ
CO(g)+1/2O2(g)Ú CO2(g)
? H2=-283,0KJ
Somando:Primeiro caminho ? H1+? H2=-393,3KJ
Segundo caminho ? H1+? H2=-110,3-283,0= -393,3KJ
Portanto: ? H=? H1+? H2
Graficamente:
Generalizando, dizemos que “partindo-se sempre de um mesmoest
adoi
ni
ci
ale
chegando-se sempre a um mesmoest
adof
i
nal
, o ? H será sempr
eomesmo, quer
a reação seja direta, quer ela se efetue em várias etapas” (ou, ainda, o ? H
i
ndependedocami
nhopercorrido durante a reação).
Não depende das etapas intermediárias, por esse motivo a Lei de Hess é também
chamada Lei dos estados inicial e final.
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Ela é considerada uma conseqüência do princípio da conservação de energia ou do
primeiro princípio da termodinâmica.
Obser
vações:
1.Quandoumaequaçãot
er
moquí
mi
caémul
t
i
pl
i
cadaporum det
er
mi
nado
val
or
,seu? H t
ambém ser
ámul
t
i
pl
i
cadopel
omesmoval
or
.
2.Quandoumaequaçãot
er
moquí
mi
caf
ori
nver
t
i
da,osi
naldeseu? H
t
ambém ser
ái
nver
t
i
do.
Exempl
o2:
Considere a equação:
2C(graf)+3H2(g)+1/2O2(g)Ú 1C2H6O(l)
? H?
O valor do ? H dessa reação pode ser determinado a partir de outras três equações:
EquaçãoI
:Combustão completa do Cgraf
1Cgraf+1O2(g)Ú 1CO2(g)
? H=-394KJ/mol
EquaçãoI
I
:Combustão do hidrogênio (H2(g))
1H2(g)+1/2O2(g)Ú 1H2O(l)
? H=-286KJ/mol
EquaçãoI
I
I
:Combustão completa do álcool comum (C2H6O)
1C2H6O(l)+3O2(g)Ú 2CO2(g)+3H2O(l)
? H=-1368KJ/mol
Vamos trabalhar com as equações I,II e III, de modo que a soma delas nos permita
obter a equação termoquímica de formação do álcool comum. Para isso devemos:
a) ter 2mol de Cgraf no lado dos reagentes, o que se obtém multiplicando-se a
equação I por 2:
X2
2Cgraf+2O2(g)Ú 2CO2(g)
? H=-788KJ/mol
b) ter 3mol de H2(g) no lado dos reagentes, o que se obtém multiplicando-se a
equação II por 3:
X3
3H2(g)+3/2O2(g)Ú 3H2O(l)
? H=-858KJ/mol
C) ter 1mol de álcool comum (1C2H6O(l)) no lado dos produtos, o que se obtém
invertendo-se a equação III:
1
2CO2(g)+3H2O(l)Ú 1C2H6O(l)+3O2(g)
? H=+1368KJ/mol
Somando essas três equações, agora devidamente adaptadas, obteremos a
equação desejada e também, o valor de ? H para a formação do C2H6O:
2Cgraf+2O2(g)Ú 2CO2(g)
? H=-788KJ/mol
3H2(g)+3/2O2(g)Ú 3H2O(l)
? H=-858KJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)Ú 1C2H6O(l)+3O2(g)
? H=+1368KJ/mol
----------------------------------------------------------------------------------2C(graf)+3H2(g)+1/2O2(g)Ú 1C2H6O(l)
? H=-278KJ/mol
A entalpia de formação do C2H6O é de -278KJ/mol.
O cancelamento só é permitido com substâncias de mesma composição e estado
físico.