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Questão 71 Fuvest 2022 - 1ª fase

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Questão 71

Lei de Hess

Oxigênio (O2) e ozônio (O3) estão em constante processo de consumo e produção na estratosfera, como representado pelas equações químicas a seguir. As reações I e II ilustram etapas da produção de ozônio a partir de oxigênio, e a reação III mostra a restauração de oxigênio a partir de ozônio.

O ΔHII, relacionado à reação II, pode ser calculado a partir dos dados fornecidos para as reações I e III. O valor de ΔHII, em kcal/mol de O2 consumido, é igual a:



a)

-90,5
b)

-55,0
c)

+27,5
d)

+48,5
e)

+55,0
Resolução

Para obter o valor da variação de entalpia (ΔHII), deve-se inverter a primeira equação (invetendo o valor de ΔHI) e inveter a terceira equação multiplicando o valor da variação de entalpia por três, que é equivalente à quantidade em mol de O2 na reação (observe que a tabela traz os valores por mol de O2). Assim, temos:

 

Equação I invertida:     2O· → O2            ∆H = +118 kcalEquação III invertida:     3 O2 → 2 O3      ∆H = -21 kcal×3 = -63 kcal________________________________________________________________________Equação II:                 2 O2  + 2 O· → 2 O3       ∆HII= (118 - 63) kcal =+55 kcal

 

A variação de entalpia calculada refere-se ao consumo de 2 mols de O2 na reação. Portando, a variação de entalpia (ΔHII) envolvida no consumo de 1,0 mol de O2 será:

      55 kcal absorvidos --- 2,0 mol de O2         ∆HII          -----1,0 mol de O2        ∆HII  = +27,5 kcal/mol de O2