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Exercícios sobre Lei de Hess

Estes exercícios sobre Lei de Hess envolvem a determinação da variação de entalpia, tendo em vista que ela depende apenas dos estados inicial e final.

Questão 1

(Fuvest-SP) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: 

C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l)

O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: 

C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)           ΔH = +177 kJ . mol-1
H2O(l) + ½ O2(g) → H2O2(aq)           ΔH = +95 kJ . mol-1
H2O(l) → ½ O2(g) + H2(g)           ΔH = +286 kJ . mol-1

Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é:

a) -558 kJ . mol-1

b) -204 kJ . mol-1

c) -177 kJ . mol-1

d) +558 kJ . mol-1

e) +585 kJ . mol-1

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Questão 2

(MACK-SP) Relativamente às equações a seguir, fazem-se as seguintes afirmações:

C(grafite)(s) + O2(g) CO2(g)           ΔH = - 94,0 kcal
C(diamante)(s) + O2(g) CO2(g)           ΔH = - 94,5 kcal

I - C(grafite) é a forma alotrópica menos energética.
II - As duas reações são endotérmicas.
III - Se ocorrer a transformação de C(diamante) em C(grafite), haverá liberação de energia.
IV - C(diamante) é a forma alotrópica mais estável.

São corretas:

a) I e II, somente.

b) I e III, somente.

c) I, II e III, somente.

d) II e IV, somente.

e) I, III e IV, somente.

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Questão 3

Dadas as equações:

Fe2O3(s) + 3 C(grafite) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)      ΔH0 = +489 kJ
FeO(s) + C(grafite) → Fe(s) + CO(g)      ΔH0 = +155,9 kJ
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)      ΔH0 = -393 kJ
CO(g) + ½ O2(g)→ CO2(g)      ΔH0 = -282,69 kJ

Calcule o valor de ΔH0 para a reação:

Fe(s) + ½ O2(g)→ FeO(s)

a) -266,21 kJ.

b) +266,21 kJ.

c) -30,79 kJ.

d) +222,79 kJ.

e) -222,79 kJ.

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Questão 4

Com respeito à lei de Hess, julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos:

a) A lei de Hess permite calcular as entalpias de reações que, experimentalmente, seriam difíceis de determinar.

b) Pela lei de Hess, podemos usar quaisquer reações intermediárias cujos valores sejam conhecidos e cujo somatório algébrico resulte na reação desejada.

c) A lei de Hess permite determinar a variação de entalpia até mesmo de reações que, na prática, nem chegariam a ocorrer pelo caminho direto.

d) As equações usadas podem ser multiplicadas, divididas e invertidas para originar os coeficientes estequiométricos necessários nos membros adequados.

e) Quando se inverte uma equação, o valor da entalpia permanece o mesmo.

f) No somatório das equações, se duas substâncias iguais aparecem em reações diferentes e em lados contrários, elas podem ser somadas, mas se estão do mesmo lado, podemos cancelá-las ou simplificar seus coeficientes (caso eles sejam diferentes).

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Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “b”.

Pela lei de Hess, encontramos o valor de ΔH da reação pela soma algébrica dos valores de ΔH do primeiro processo com os do segundo e do terceiro invertidos:

C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)                              ΔH = +177 kJ . mol-1
H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g)                                  ΔH = -95 kJ . mol-1
½ O2(g) + H2(g)→ H2O(l)                                        ΔH = -286 kJ . mol-1
C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l) ΔH = -204 kJ . mol-1

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Resposta Questão 2

Alternativa “b”.

Pela lei de Hess, temos:

C(diamante)(s) + O2(g)  CO2(g) ΔH = - 94,5 kcal
CO2(g) → C(grafite)(s) + O2(g)      ΔH = + 94,0 kcal
C(diamante)(s) C(grafite)(s)       ΔH = -0,5 kcal

I – Correta. C(grafite) é a forma alotrópica menos energética, pois ΔHC(grafite) < ΔHC(diamante).

II – Incorreta. As duas reações não são endotérmicas, mas sim exotérmicas, pois os valores de ΔH são negativos (ΔH<0).

III - Correta. Se ocorrer a transformação de C(diamante) em C(grafite), haverá liberação de energia. Concluímos isso pelo valor de ΔH, que deu negativo (ΔH = -0,5 kcal).

IV - Incorreta. C(grafite) é a forma alotrópica mais estável do carbono.

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Resposta Questão 3

Alternativa “a”.

Pela lei de Hess, encontramos o valor de ΔH da reação pela soma algébrica do valor invertido de ΔH do segundo processo com o valor de ΔH do terceiro processo e o valor invertido do quarto processo:

Fe(s) + CO(g) → FeO(s) + C(grafite )           ΔH0 = -155,9 kJ
C(grafite) + O2(g) CO2(g)            ΔH0 = -393 kJ
CO2(g)CO(g) + ½ O2(g)            ΔH0 = + 282,69 kJ
Fe(s) + ½ O2(g)→ FeO(s)              ΔH0 = -266,21 kJ.

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Resposta Questão 4

a) Verdadeiro.

b) Verdadeiro.

c)Verdadeiro.

d) Verdadeiro.

e) Falso. Quando se inverte uma equação, o valor da entalpia também deve ter seu sinal algébrico invertido. Por exemplo, se for igual a -12 kcal, ficará igual a +12 kcal.

f) Falso. É o contrário do que foi dito. No somatório das equações, se duas substâncias iguais aparecem em reações diferentes e em lados contrários, podemos cancelá-las ou simplificar seus coeficientes (caso eles sejam diferentes), mas se estão do mesmo lado, podemos somá-las.

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