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Lei de Hess: o que é, como calcular, fórmulas e mapa mental!

Estude ainda mais com a ajuda desse mapa mental sobre Termoquímica - Lei de Hess e Energia de Ligação ;D
porDescomplica| 11/07/2016

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A Lei de Hess é um assunto bastante pesquisado pelos estudantes do ensino médio que estão começando a aprender agora sobre o que é entalpia.

O tema acaba saindo com muita frequência na realização de vestibulares e até mesmo do Exame Nacional do Ensino Médio. Por isso, é crucial que você o tenha sempre na ponta da língua. 

É justamente esse tipo de lei que iremos estudar hoje em que há o fundamento inteiro de todas as regras da termoquímica. Ou seja, você consegue saber quando uma reação perdeu ou ganhou calor e vários outros aspectos. 

Ganhar calor ou perder é algo bastante comum nas reações e boa parte da vida é baseada nesse processo. Isso acontece durante todo o tempo, e até mesmo o nosso corpo está fazendo coisas que ganha e perde calor. O calor, pra física, nada mais é do que energia. 

Então, neste artigo de hoje, a gente, do Descomplica, trouxe um resumo do que é, como calcular e ao final ainda tem um mapa mental que vai te auxiliar a ficar ainda mais expert. Viu só que legal?  E então, vamos nessa?! 

Lei de Hess: resumo pro Enem 

Foto de uma profissional trabalhando em um laboratório de análise quimica para ilustrar artigo sobre lei de Hess

A lei teria sido criada pelo cientista Germain Henry Hess, que teria determinado que a variação da entalpia em uma reação química levaria em conta o seu gasto energético inicial e final. 

O resultado das fórmulas iria permitir aos cientistas e químicos a entenderem se a reação ocasionou o aumento de calor ou perda dele. 

Tendo isso como base, pode-se dizer que lei pode ser calculada através de uma fórmula super simples e básica, que é encontrada logo abaixo: 

ΔH = Hf – Hi

Neste caso, o delta H seria a variação de valor enquanto o F representa o final e o I inicial. Se o resultado for negativo, quer dizer que houve a perda de energia de determinado sistema que se está analisando. 

No entanto, se o resultado for positivo, quer dizer que houve um aumento de calor e produção de energia pelo sistema. 

Outra forma que permite fazer esse tipo de cálculo é através de somatório das entalpias seguindo o mesmo esquema do cálculo que já citamos anteriormente. Ou seja, pelo ΔH = ΔH1 + ΔH2. A entalpia total é equivalente a entalpia 1 mais a entalpia 2.

Por fim, também é importante destacar que esse tipo de cálculo pode ser feito através de uma equação matemática, que não está entre as mais simples mas que, se você fizer, poderá ver que ele faz sentido e que chega ao mesmo resultado final: 

  1. você tem que inverter todos os sinais e entalpias da sua reação química;
  2. depois disso, tem que se multiplicar toda a equação química junto a entalpia;
  3. por último, dividir a equação e pronto! Terá o resultado final. 

Exemplo de diagrama da entalpia 

Pra saber se a relação é endotérmica ou exotérmica, é importante que se faça o processo de diagrama de entalpia. Pra isso, você vai ter que criar números hipotéticos que podem servir de exemplo: 

  1. ΔH1 é a variação de entalpia que aconteceu entre os sistemas demarcados por a e b. Suponhamos que ela seja 222 kj;
  2. ΔH2 é a variação de entalpia que aconteceu entre os sistemas demarcados por B pra C. Suponhamos que ela seja 224 kj;
  3. ΔH3 é a variação de entalpia que aconteceu entre os sistemas demarcados por A pra C.

Como a gente tem interesse em descobrir qual é o valor final que foi ocasionado e A até o C, devemos fazer o cálculo da entalpia levando em consideração o delta representado pela terceira linha. 

Dessa forma, deve se fazer o cálculo de ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 –> ΔH3 = 222 kj + 424 kj que é ΔH3 = 646 kj Ou ΔH = Hf – Hi, que é ΔH = 646 kj – 122 kj, ΔH = 524 kj. 

Exercício resolvido e explicado 

Foto de uma mão com luva azul manuseando tubos de colega de sangue para ilustrar artigo sobre lei de Hess

Agora que você já viu sobre o conteúdo na teoria, é a hora de ver como ele pode ser colocado em prática através de contas químicas. Vamos lá? 😉

Observe as reações que estão dispostas logo a seguir e analise a entalpia das mesmas. 

N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g) ∆H1 = +67,6 kJ

N2(g) + 2 O2(g) → N2O4(g) ∆H2 = +9,6 kJ

Pode-se dizer que a variação da entalpia poderia ser demarcada da seguinte forma: 2 NO2(g) → 1 N2O4(g). Diga qual é o valor referente a essa variação e justifique até de cálculos. 

Resolução

Passo 1: O primeiro passo é fazer a inversão da equação química que está localizada logo acima, visto que o dióxido de nitrogênio precisa voltar pro outro lado da reação.

Além disso, devido ao fato de que está fazendo a inversão dos componentes químicos, você também vai ter que inverter o sinal do ∆H1. 

Agora, você vai ter 2 NO2(g) → N2(g) + 2 O2(g) ∆H1 = – 67,6 kJ ou N2(g) + 2 O2(g) → N2O4(g) ∆H2 = +9,6 kJ.

Passo 2: Observe que você precisa de dois mols de cada nuito greno pra cada um de oxigênio.

Dessa forma, deverá haver a adição destes dois mols pra que a equação fique balanceada e o cálculo possa continuar sendo realizado. Veja, abaixo, a equação já corrigida:

2 NO2(g) → N2(g)+ 2 O2(g)∆H1 = – 67,6 kJ

N2(g) + 2 O2(g) → N2O4(g) ∆H2 = +9,6 kJ

Agora, você vai ter a equação seguinte: 2 NO2(g) → N2O4(g).

Passo 3: Agora que já fez a equação da reação global, faça a somatória das entalpias e veja o resultado final das mesmas. 

∆H = ∆H1 + ∆H2

Depois: ∆H = – 67,6 kJ + 9,6 kJ

∆H = – 58 kJ 

Lei de hess: mapa mental

Profissional manuseando tubo de ensaio para ilustrar artigo sobre lei de Hess

Bom, você já viu um breve resumo sobre o que seria a lei de Hess, então, logo abaixo preparamos um mapa mental pra deixar o seu estudo super dinâmico. Ele vai te ajudar a estudar o que precisa ter na ponta da língua no momento em que for fazer a sua prova. 

mapa-quimica-termoquimica-lei-hess-energia-ligacao

Enfim, neste artigo abordamos um pouco sobre o que é a lei de Hess e como ela pode ser aplicada dentro dos laboratórios. Deu pra descomplicar um pouco sobre o assunto? Comente aqui com a gente! Caso queira se aprofundar nesse e em outros assuntos, conheça o Cursinho Pré-Vestibular da Descomplica!

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