Química, perguntado por gardene10, 1 ano atrás

(UNESP 2003) O PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO H2O2 é um líquido incolor cujas soluções são alvejantes e antissépticas. Esta "água oxigenada"é preparada num processo cuja equação global é:
H2 (g) + O2 (g) -> H2ao2 (l)
•Dadas as equações das semi - reações:
H2O2 (l) -> H2O (l) + ½ O2 (g) ∆H= -98,0 kJ/mol
2 H2 (g) + O2 (g) -> 2 H2O (l) ∆H= -572,0 kJ/mol

Pergunte-se:

a) Qual o ∆H da reação do processo global?

b) Esta reação é exotérmica ou endotérmica? Justifique sua resposta.

Soluções para a tarefa

Respondido por raquelpfreitas6

Resposta:

a) -188 kj/mol e b) é exotérmica pois o seu ∆H é negativo indicando a liberação de energia

Explicação:

1º) observar as equações dadas do processo e a equação global, também já dada:

H2O2 (l) -> H2O (l) + ½ O2 (g) ∆H= -98,0 kJ/mol

2 H2 (g) + O2 (g) -> 2 H2O (l) ∆H= -572,0 kJ/mol

resultando em: H2 (g) + O2 (g) -> H2ao2 (l)

2) modificações necessárias

Observa-se que o produto final da reação global (peróxido) está como reagente na primeira equação. Assim, é necessário fazer a alteração da ordem dos fatores

H2O (l) + ½ O2 (g -> H2O2 (l)

- Quando se inverte o processo da reação química eu libero/absorvo o calor que foi absorvido/liberado inicialmente. No caso, a primeira reação, com o valor de entalpia negativo, diz que a reação liberou esta quantidade de calor. Para fazer o caminho inverso eu preciso, então, absorver este calor perdido, fazendo com que o sinal do meu ∆H se torne positivo.

3) observar a estequiometria da reação e fazer a soma e os "cortes" necessários

H2O (l) + ½ O2 (g -> H2O2 (l) - ∆H=+98kj/mol

2 H2 (g) + O2 (g) -> 2 H2O (l) ∆H= -572,0 kJ/mol

resultando em: H2 (g) + O2 (g) -> H2O2 (l)

O primeiro passo é fazer os "cortes" necessários. Quando digo cortes é eliminar as substâncias que não participam da reação (aquelas que não aparecem na minha reação global). Importante lembrar que para efetuar este "corte" as substâncias iguais devem estar em lados opostos da reação, exemplo da água.

Porém, ainda, nota-se que na segunda equação eu tenho duas água e na primeira só uma. O problema maior é que essa uma água restante não pode participar da minha reação. Um jeito rápido e simples de resolver esse problema é observando a estequiometria da reação: na segunda reação eu consigo, facilmente, dividir todos os coeficientes por 2, reduzindo a uma quantidade de água nesta segunda reação. (Qualquer alteração que se faça na reação influi na variação de entalpia que, por sua vez, é diretamente proporcional à reação, ou seja, tudo que acontece na reação acontece no ∆H, assim, este tbm precisa ser dividido por 2).

H2O (l) + ½ O2 (g -> H2O2 (l) - ∆H=+98kj/mol

H2 (g) + ½O2 (g) -> H2O (l) ∆H= -286 kJ/mol

- Fazendo os "cortes" e a soma correta, então, obtêm-se a equação global.

Tudo isso para saber que a) -188 kj/mol e b) é exotérmica pois o seu ∆H é negativo indicando a liberação de energia

ecpelegrineli: Ótimo

Respondido por anders1lva

O ▲H da reação do processo global é: -188 kJ/mol.

A reação é exotérmica, pois pois o ▲H da reação é negativo (-188kJ/mol).

Como determinar a variação de entalpia de uma reação e seu caráter de calor?

Para determinar a variação da entalpia da reação (▲H) é necessário organizar as equações das semirreações I e II de acordo com a reação global.

A equação global é: $H_2 + O_2$ → $H_2O_2.$

A semirreação I é:

$H_2O_2$ → $H_2O +1/2 O_2$ ▲H = -98kJ/mol;

Perceba que a reação está invertida quando comparada a global, logo, deve-se multiplicar por menos 1 (-1) invertendo toda reação, com isso, obtém-se a semirreação I atualizada:

$H_2O +1/2 O_2$ → $H_2O_2$ ▲H = +98kJ/mol;

A semirreação II é:

$2H_2 + O_2$ → $2H_2O$ ▲H = -572 kJ/mol

Perceba que a semirreação II é o dobro da equação global, logo, é necessário dividi-la por dois ( $\frac{1}{2}$ ), com isso, obtém-se a semirreação II atualizada: