Exemplo de problema de alteração de entalpia de uma reação

Este exemplo de problema mostra como encontrar a entalpia para a decomposição do peróxido de hidrogênio.

Você pode revisar o Leis da Termoquímica e Reações endotérmicas e exotérmicas antes de você começar. Entalpia é um propriedade termodinâmica essa é a soma da energia interna que é adicionada a um sistema e o produto de sua pressão e volume. É uma medida da capacidade do sistema de liberar calor e executar trabalhos não mecânicos. Nas equações, entalpia é indicada pela letra maiúscula H, enquanto entalpia específica é minúscula h. Suas unidades são geralmente joules, calorias ou BTUs.

A mudança na entalpia é diretamente proporcional ao número de reagentes e produtos, então você trabalha com esse tipo problema usando a mudança de entalpia para a reação ou calculando-a a partir dos aquecimentos de formação do reagentes e multiplicar esse valor pela quantidade real (em moles) de material presente.

O peróxido de hidrogênio se decompõe de acordo com a seguinte reação termoquímica:

Esse tipo de problema é resolvido usando uma tabela para pesquisar a alteração na entalpia, a menos que seja fornecida a você (como aqui). A equação termoquímica nos diz que ΔH para o decomposição de 1 mole de H₂O₂ é -98,2 kJ, portanto, esse relacionamento pode ser usado como um fator de conversão.

Depois de conhecer a mudança na entalpia, você precisa saber o número de moles do composto relevante para calcular a resposta. Usando o Tabela periódica para somar as massas de hidrogênio e oxigênio átomos no peróxido de hidrogênio, você encontra o massa molecular de H₂O₂ é 34,0 (2 x 1 para hidrogênio + 2 x 16 para oxigênio), o que significa que 1 mol H₂O₂ = 34,0 g H₂O₂.

Usando estes valores:

ΔH = 1,00 g H₂O₂ x 1 mol H₂O₂ / 34,0 g H₂O₂ x -98,2 kJ / 1 mol H₂O₂
ΔH = -2,89 kJ

A variação da entalpia, ΔH, quando 1,00 g de peróxido de hidrogênio se decompõe = -2,89 kJ

É uma boa ideia verificar seu trabalho para garantir que todos os fatores de conversão sejam cancelados, deixando você com uma resposta em unidades de energia. O erro mais comum cometido no cálculo é alternar acidentalmente o numerador e o denominador de um fator de conversão. A outra armadilha são números significativos. Nesse problema, as alterações na entalpia e na massa da amostra foram dadas usando 3 números significativos, portanto a resposta deve ser relatada usando o mesmo número de dígitos.