Question

Lei de Hess
O ácido sulfúrico pode ser obtido industrialmente por um processo denominado contato. Basicamente, essa tecnologia envolve as seguintes etapas:

- Obtenção do Dióxido de Enxofre--- S (s)+ O2 (g) >> SO2 (g)
- Conversão Catalítica do SO2 em SO3--- SO2 (g) + 1/2 O2 (g) >> SO3 (g)
- Absorção do trióxido de Enxofre (SO3)--- SO3 (g) + H2O (l) >> H2SO4 (aq)

DADOS:

S(s) + O2(g) --- SO2 (g) ΔH= -297 kj/mol
S(s) + 3/2 O2 (g)--- SO3 (g) ΔH= -396 Kj/mol
H2(g) + 1/2 O2(g)--- H2O (l) ΔH=-286 Kj/mol
H2(g) + S(s) + 2O2(g) --- H2SO4 (aq) ΔH= -814 Kj/mol

Considere que todas as estapas apresentam rendimento 100%, a energia envolvida na produção de ácido sulfúrico a, pelo processo citado, a partir de 1 mol de Enxofre é:
a) +528 Kj b) -132 Kj c) +99 Kj d) -99 Kj e) -528 Kj

Answer 1

Olá, Arthurphillipep9cc6c.

Para facilitar a resolução, vou enumerar as reações dadas de I a IV

REAÇÃO I - S(s) + O₂(g) → SO₂(g)                                  ΔH= -297 kJ/mol
REAÇÃO II - S(s) + 3/2 O₂ (g) → SO₃(g)                           ΔH= -396 kJ/mol
REAÇÃO III - H₂(g) + 1/2 O₂(g) → H₂O(l)                          ΔH=-286 kJ/mol
REAÇÃO IV - H₂(g) + S(s) + 2O₂(g) → H₂SO₄(aq)            ΔH= -814 kJj/mol

Para resolver o exercício, vamos montar as reações de cada etapa com base nas reações dadas e aplicar a lei de Hess para encontrar o ΔH de cada etapa, e depois somar os valores de ΔH encontrados para chegar ao ΔH total da produção de ácido sulfúrico. 

Etapa 1: S(s)+ O₂(g) → SO₂(g) 

Pelas informações dadas, temos que o ΔH desta etapa é dado na reação I.

S(s) + O₂(g) → SO₂(g)                                  ΔH= -297 kJ/mol

Portanto, temos ETAPA 1 ΔH = -297 kJ/mol

Etapa 2: SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g)

Podemos encontrar o ΔH dessa etapa invertendo a reação I e somando a reação II

SO₂(g) → S(s) + O₂(g)                                  ΔH= 297 kJ/mol
S(s) + 3/2 O₂ (g) → SO₃(g)                           ΔH= -396 kJ/mol

Obtendo:

SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g)       ΔH = 297 kJ/mol + (-396 kJ/mol) = -99 kJ/mol

Portanto, ETAPA 2 ΔH = -99 kJ/mol.

(Lembre-se que, ao somar duas reações, compostos que aparecem como produtos em uma reação e como reagentes de outra se cancelam, por isso ficamos com apenas 1/2 mol de O₂: 3/2 - 1 = 1/2)

Etapa 3: SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

Para encontrar o ΔH desta etapa, devemos inverter a reação II e a reação III, e somar a reação IV

SO₃(g)  → S(s) + 3/2 O₂(g)                           ΔH = 396 kJ/mol
H₂O(l)  →  H₂(g) + 1/2 O₂(g)                         ΔH = 286 kJ/mol
H₂(g) + S(s) + 2O₂(g) → H₂SO₄(aq)            ΔH = -814 kJj/mol

Obtendo:

SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)       ΔH = 396 + 286 + (-814) = -132 kJ/mol

Portanto, ETAPA 3 ΔH = -132 kJ/mol.

Somando os 3 valore de ΔH encontrados, teremos o ΔH do processo:

ΔH = -297 + (-99) + (-132) = - 528 kJ/mol

Resposta correta: alternativa E.

Espero ter ajudado. 

Answer 2

Resposta:

a de cima esta certíssima pois ela é explicada bem