Cálculo da Entalpia de uma Reação

Habilidade: Discutir os conceitos da termoquímica: a entalpia, os processos exotérmicos e endotérmicos.

Realizar o cálculo da entalpia de uma reação significa determinar a variação de energia que houve desde a mistura dos reagentes até a formação dos produtos. Na equação a seguir, temos a representação de reagentes e produtos  

A + B → C + D

A + B = Reagentes

C + D = Produtos

Cada participante de uma reação apresenta uma entalpia (H), ou seja, cada participante apresenta certa quantidade de energia. Durante a ocorrência da reação, as ligações entre os reagentes são quebradas e as ligações entre os átomos dos produtos são formadas. Dessa forma, durante a reação química, estabelece-se uma variação de energia.  

Para determinar o cálculo da entalpia de uma reação, é necessário primeiramente conhecer as entalpias individuais de cada um dos participantes. Normalmente os exercícios sempre fornecem os valores das entalpias de reagentes e produtos. Por exemplo:  

ZnS + O2 → ZnO + SO2  

HZnS = - 49,23 Kcal/mol  

HO2 = 0 Kcal/mol  

HZnO = - 83,24 Kcal/mol  

HSO2 = - 70,994 Kcal/mol  

Se tivéssemos uma substância simples, o valor da entalpia seria igual a zero. No entanto, vale ressaltar que, se na reação a substância simples for um alótropo, devemos ter o cuidado de saber se lidamos com o alótropo mais estável do elemento químico que forma essa substância. O alótropo mais estável sempre apresenta entalpia igual a zero, por isso o exercício não realizará essa indicação. 

Veja uma tabela ao lado com os elementos que formam alótropos e aqueles que são mais estáveis.

OBS.: A forma alotrópica mais estável do elemento indica a substância encontrada em maior quantidade na natureza.  

O cálculo da entalpia da reação é chamado, de forma geral, de variação da entalpia e sempre é representado pela sigla ∆H. Como se trata de uma variação, o cálculo da entalpia da reação envolve a subtração entre a entalpia dos produtos pela entalpia dos reagentes:  

∆H = HP - HR

A realização do cálculo da variação da entalpia permite identificarmos se a reação é endotérmica ou exotérmica. Se o resultado for negativo, a reação será exotérmica; já se o resultado for positivo, a reação será endotérmica.  

∆H = - (Exotérmico)

∆H = + (Endotérmico)

Ao realizar o cálculo da variação da entalpia de uma reação, é muito importante que estejamos muito atentos ao balanceamento, já que os valores das entalpias fornecidos pelo exercício sempre são expressados em mol. Assim, se o participante da reação apresentar mais de um mol, devemos multiplicar o valor da sua entalpia pela sua quantidade expressa no balanceamento. Veja um exemplo:  

2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2  

Observamos que os coeficientes que fazem o balanceamento da equação são 2, 3, 2 e 2. Assim, os valores das entalpias de cada um dos participantes serão:  

HZnS = - 49,23 . 2 = - 98,46 Kcal/mol  

HO2 = 0 . 3 = 0 Kcal/mol  

HZnO = - 83,24 . 2 = - 166,48 Kcal/mol  

HSO2 = - 70,994 . 2 = - 141,988 Kcal/mol  

A partir desses dados, podemos realizar o cálculo da variação da entalpia da reação. Vale relembrar que os valores dos produtos devem ser somados entre si, assim como os dos reagentes:  

∆H = HP - HR

∆H = [(-166,48) + (-141,998)] - [(-98,46) + 0] 

∆H = (- 308,468) – (-98,46) 

∆H = -308,468 + 98,46 

∆H = - 210,008 Kcal/mol  

OBS.: Como o resultado foi negativo, essa reação é exotérmica.

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-entalpia-uma-reacao.htm