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Entenda Lei de Hess e Energia de Ligação com 4 Questões da UERJ

Lei de Hess e Energia de ligação! Esses dois nomes te dizem alguma coisa? Então vem comigo resolver essas 4 questões e ficar afiado pro seu vestibular!

1) Lei de Hess: 2013 – Exame Discursivo – Questão 6

A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio.

uerj 2013

 

Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações termoquímicas, a 25 °C e 1 atm:

uerj 2013 2

Calcule a energia, em quilojoules, necessária para a produção de 1 kg de gás hidrogênio:

Calma, pode parar de coçar a cabeça, vou te dizer por onde começar! 🙂

Na lei de Hess deve-se somar as reações envolvidas para encontrar a reação final desejada.

Pegou a ideia? Mais ou menos, né?

Assim:

uerj 2013 3

Para 1 mol de Hidrogênio (2g/mol) são necessários 87KJ, para 1000g (1Kg), seriam quantos? Uma regra de 3 simples, resolve nosso problema.

87 kJ  —  2 g
X       —  1 000 g

X = 4,35 × 104 kJ

2) Lei de Hess: 2015 – Exame Discursivo – Questão 9

Considere os seguintes valores das entalpias-padrão da síntese do HCl, a partir dos mesmos regentes no estado gasoso.

uerj 2014

Calcule a entalpia-padrão, em kJ × mol–1, de vaporização do HCl.

Nesta questão utilizamos a lei de Hess mais uma vez para chegar em uma reação final.

Assim…

ba

 

O ΔH° da equação 3 corresponde à soma dos valores de H° da equação 1 e da equação 2 invertida:

ΔH° =  – 92,5 + 108,7 = + 16,2 kJ × mol–1

Tá ficando mais fácil, né?

3) Energia de Ligação: 2011 – Exame Discursivo – Questão 4

O metanal é um poluente atmosférico proveniente da queima de combustíveis e de atividades industriais. No ar, esse poluente é oxidado pelo oxigênio molecular formando ácido metanoico, um poluente secundário. Na tabela abaixo, são apresentadas as energias das ligações envolvidas nesse processo de oxidação.

uerj 2011

Em relação ao metanal, determine a variação de entalpia correspondente à sua oxidação, em kJ.mol-1

Calma, não desiste ainda!

Vamos resolver…

Para energia de ligação, deve-se calcular a energia de cada ligação entre os elementos e no fim diminuir as ligações quebradas das formadas:

ΔH = H ligações rompidas – H ligações formadas

A reação é:

uerj 2011 2

ΔH = ( 2 x C-H + 1 x C=O + 1/2  x O=O ) – (1 x C-H + 1 x C=O + 1 x C-O + 1 x O-H)

ΔH = (2 x 413 + 744 + 498/2) – (413 – 744 – 357 – 462) = – 157 kJ.mol-1

E aí? Tá ficando mais tranquilo?

4) Energia de Ligação: 2009 – Exame Discursivo – Questão 5 

No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a uréia, representada pela fórmula (NH2)2CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de uréia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da uréia, que forma amônia e dióxido de carbono.

Na tabela abaixo são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise.

uerj 2009

A partir da fórmula estrutural da uréia, determine a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol-1.

Sem torcer o nariz, bora aprender como se faz.

Seguindo o mesmo padrão da questão anterior, temos:

ureia

A partir das ligações presentes, calcula-se o somatório da energia das ligações rompidas nos reagentes:

(4×390) + (2×305) + (800×1) + (2×460) = + 3890

E também o somatório da energia das ligações formadas nos produtos:

(6×390) + (2×800) = +3940

A variação de entalpia da reação de hidrólise corresponde à diferença entre esses somatórios:

ΔH = H ligações rompidas – H ligações formadas

ΔH = 3890 – 3940 = – 50 kJ/mol

Entendidas as questões?

Até a próxima, galera!