Questão 70 Unesp 2021 - 1ª fase - dia 1

O calcário é constituído majoritariamente de carbonato de cálcio, de fórmula $CaC{O}_3$. Os carbonatos são substâncias que apresentam o ânion $C{O}_3^{2-}$ e os sais que contém esse ânion sofrem decomposição térmica, liberando gás carbônico e gerando um óxido do cátion presente.

A decomposição térmica do carbonato de cálcio ocorre formando o óxido de cálcio ($CaO$), que é conhecido usualmente como cal viva ou cal virgem, e gás carbônico ($C{O}_2$) segundo a equação:

_{$CaC{O}_{3\left(s\right)} ➝ Ca{O}_{\left(s\right) } + C{O}_{2\left(g\right)}$}

A Lei de Hess diz que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final de um sistema, sendo assim, podemos rearranjar as equações fornecidas no texto para determinar a variação de entalpia da reação de decomposição mostrada anteriormente:

$$\begin{gathered} 1ªEq. \left(invertida\right) CaC{O}_{3 \left(s\right)} \to \cancel{ C{a}_{\left(s\right)}} + \bcancel{\raisebox{1ex}{$3$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right. O_2{ }_{\left(g\right)}} + \sout{C_{ \left(s\right)}} ∆H=+1207 kJ/mol \\ 2ª Eq. (mantida ) \sout{C_{ \left(s\right)}} +\bcancel{ O_2{ }_{\left(g\right)}} \to C{O}_{2 \left(g\right)} ∆H=-394 kJ/mol \\ \underline{3ª Eq. \left(mantida\right) \cancel{C{a}_{\left(s\right)}} + \bcancel{\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right. O_2} \to Ca{O}_{\left(s\right)} ∆H=-634 kJ/mol} \\ Equação Global: CaC{O}_{3 \left(s\right)} \to Ca{O}_{\left(s\right)} + C{O}_{2 \left(g\right)} ∆H=(+1207-394-634) kJ/mol \end{gathered}$$

Portanto, a variação de entalpia da reação de decomposição do carbonato de cálcio será:

$$\begin{gathered} ∆H=(+1207-394-634) kJ/mol \\ \boxed{∆H=+179 kJ/mol} \end{gathered}$$