A Lei de Hess é um importante princípio em química que relaciona a energia envolvida em uma reação química com as condições nas quais ela ocorre. Ela afirma que a quantidade de energia liberada ou absorvida em uma reação química depende apenas dos estados iniciais e finais dos reagentes e produtos. Neste artigo, iremos aprender a Lei de Hess e entender como ela pode ser aplicada para prever a energia envolvida em uma reação química.
A Lei de Hess é aplicada para determinar a variação de entalpia em reações químicas usando uma série de outras reações que possuem entalpias conhecidas. O processo envolve as seguintes etapas:
1° - Primeiro, é necessário identificar as reações intermediárias que podem ser usadas para calcular a variação de entalpia da reação de interesse.
2° - Escreva as equações químicas balanceadas para cada uma das reações intermediárias e anote as entalpias das reações.
3° - Manipule as equações químicas das reações intermediárias de tal forma que os produtos e reagentes da reação de interesse apareçam na mesma ordem em que aparecem na equação química de interesse (equação global). Certifique-se de inverter as equações e mudar o sinal das entalpias quando necessário para obter a equação química correta para a reação de interesse.
4° - Some as entalpias das reações intermediárias para obter a entalpia da reação de interesse. Certifique-se de multiplicar as entalpias pelas proporções corretas para garantir que as unidades e os coeficientes estejam corretos. Além disso, anular as substâncias que se repetem estando em lados opostos.
O valor de ΔH pode ser obtido apartir da soma dos valores das equações:
ΔHglobal = Σ ΔHequações
ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 ..
Exemplo:
(UCS-2012) Considere as equações químicas abaixo.
6C(s) + 6H2(g) +3 O2(g) → C6H12O6(aq) ΔH = -1263 kJ/mol
C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -413 kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔH = -286 kJ/mol
As células usam glicose, um dos principais produtos da fotossíntese, como fonte de energia e como intermediário metabólico. Com base nas equações acima, qual é a energia envolvida (kJ/mol) na queima metabólica de 1 mol de glicose?
Considere a equação química dessa queima como:
C6H12O6(aq) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)
Resolução: Aplicando a lei de Hess, podemos chegar à equação de interesse (equação global).
Depois de manipular as equações intermediárias de forma que os produtos e reagentes da reação de interesse apareçam na mesma ordem em que aparecem na equação global e anulado as substâncias que se repetem estando em lados opostos. Agora podemos realizar a soma das entalpias das reações intermediárias.
Assim: ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3
ΔH = [+1263] + [-2478] + [– 1716] = –2931 kJ/mol de glicose.