Question

(FUVEST-SP) O besouro bombardeiro espanto seus predadores expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquina, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotermica, representada por:
C6 H4 (OH)2 (aq) + H2 O2 - C6 H4 O2 (aq) + 2H2 Ó  (l)
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
C6 H4 (OH)2 (aq) - C6 H4 O2 (aq) + H2 (g)
Delta H° = + 177 KJ . mol-1
H20 (l) + 1/2 O2 (g)- H2 O2 (aq)
Delta H° = + 95 KJ . mol-1
H2O (l) - 1/2 O2 (g) + H2 (g)
Delta H° = + 286 KJ . mol-1

Answer 1

Olá, este é um exercício que envolve a Lei de Hess, você tem os valores de delta H de cada um dos reagente envolvidos, basta somá-los para encontrar a variação de entalpia total da reação desejada.

Primeiro:
C6H4(OH)2 (aq) --> C6H4O2 (aq) + H2 (g)  delta H +177kJ.mol-1

Segundo :
H20 (l) + 1/2 O2 (g)- H2 O2 (aq)



Perceba que em relação ao H2O2, na equação no sentido que foi dado, o H2O2 é produto e não reagente. Então você tem que inverter essa reação para que o tenha no sentido dos reagentes. Fazendo isso, você tem que inverter também o sinal do delta H. 


Ficará:
 H2O2 (aq) --> H20 (l) + 1/2 O2 (g) delta H = -95kJ mol -1 

terceiro:H2O (l) -> 1/2 O2 (g) + H2 (g) delta H = 286kJmol-1



Nesta equação, da mesma forma que na equação anterior, você precisa da H2O no lado dos produtos, e aqui na equação ela está no lado dos reagentes. Vamos inverter, e mudar o sinal do delta H.


1/2 O2 (g) + H2 (g)---> H2O (l) delta H -286kJ

Agora é só somar todas as equações e os valores de delta H:

C6H4(OH)2 (aq) --> C6H4O2 (aq) + H2 (g)  delta H +177kJ.mol-1 

H2O2 (aq) --> H20 (l) + 1/2 O2 (g) delta H = -95kJ mol -1 

1/2 O2 (g) + H2 (g)---> H2O (l) delta H -286kJ



Ao somar, as substâncias que aparecem do lado de reagentes e também dos produtos se cancelam, que é o caso do H2, e do 1/2O2 e no final, resta a equação dada no enunciado. 

C6H4(OH)2 (aq) + H2O2 ---> C6H4O2 (aq) + 2H2O  (l)


Somando os valores de delta H = 177-95-286 = -204kJmol-1 é  resposta.

Answer 2

O calor envolvido nessa transformação realizada pelo besouro bombardeiro é igual a -204 kJ/mol.

Para resolver essa questão precisamos aplica a Lei de Hess, que diz que:

• Em uma reação química, a variação da entalpia é sempre a mesma, quer ela ocorra em uma única etapa ou em várias. A variação da entalpia depende somente dos estados inicial e final.

Desenvolvimento da resposta:

Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações:

1. as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Assim precisamos arranjar as equações na ordem que reagem ou são produzidas. Caso seja necessário inverter a reação, troca-se o sinal da ΔH;
2. acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.
3. realizar o somatório para montar a reação global;
4. somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação global.

Queremos determinar o valor da variação da entalpia da reação:

C6H4(OH)2 (aq) + H2O2 → C6H4O2 (aq) + 2 H2O  (l)

Mantém a primeira:

C6H4(OH)2 (aq) → C6H4O2 (aq) + H2 (g)     -  Delta H° = + 177 kJ.mol-1

Inverte a segunda:

H2O2 (aq) →  H2O (l) + 1/2 O2 (g)                 - Delta H = -95 kJ.mol -1  

Inverte a terceira:

1/2 O2 (g) + H2 (g) →  H2O (l)                         - Delta H° = - 286 kJ.mol-1

Ao somar, as substâncias que aparecem do lado de reagentes e também dos produtos se cancelam, que é o caso do H2, e do 1/2 O2 e no final, resta a equação dada no enunciado. 

Somando os valores de delta H = 177 - 95 - 286 = -204 kJ.mol-1.

O calor envolvido nessa transformação realizada pelo besouro bombardeiro é igual a -204 kJ/mol.

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Matéria: Química

Nível: Ensino Médio