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Lei de Hess

Química

A lei de Hess diz que em uma determinada reação o valor da variação da entalpia (?H) depende apenas dos estados inicial e final. É uma lei importante porque permite calcular o ?H de processos difíceis de serem feitos isoladamente.
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A lei de Hess foi criada pelo químico suíço Germain H. Hess (1802-1850), que é considerado um dos fundadores da Termoquímica. Sua lei dizia o seguinte:

Definição conceitual da Lei de Hess.

Ou seja, o ΔH depende somente dos valores das entalpias dos reagentes e dos produtos, conforme a expressão:

ΔH = ΔHreagentes + ΔHprodutos

Por exemplo, consideremos a reação em que 1 mol de água (H2O) é transformado em água no estado gasoso. Essa reação é realizada duas vezes; porém, optou-se por caminhos diferentes:

(1º) Foi realizada em uma única etapa:

H2O(l) → H2O(v)   ΔH= +44 kJ

Representação gráfica da reação de transformação da água para seu estado gasoso em uma única etapa.

(2º) Foi realizada em duas etapas:

1ª etapa: H2O(l) → H2(g) + ½ O2 (g) ΔH= +286 kJ
2ª etapa: H2(g) + ½ O2 (g) → H2O(v)   ΔH= -242 kJ
H2O(l) → H2O(v)   ΔH= +44 kJ

Representação gráfica da reação de transformação da água para seu estado gasoso em duas etapas.

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Observe que independentemente de ter-se realizado uma ou duas etapas, a variação da entalpia (ΔH) é sempre igual a 44 kJ. Isso ocorre por que o ΔH é a soma algébrica dos valores de ΔH das etapas que compõem o processo, ou seja, dos processos intermediários:

ΔH = ΔH1 + ΔH2 +  ΔH3 + ...

Por exemplo, no segundo caso, o ΔH total da reação foi a soma do ΔH da primeira etapa (ΔH= +286 kJ) com o da segunda (ΔH= -242 kJ). Assim, obtivemos o mesmo valor da reação com uma única etapa:

ΔH = (+286 + (-242)) kJ
ΔH = (+286 -242) kJ
ΔH = +44 kJ

Portanto, apenas nos interessam os valores inicial e final. Nesse caso, o estado inicial corresponde a H2O(l) e o final a H2O(v).

Os dois caminhos de transformação da água podem ser representados desta forma.

Essa lei se tornou muito importante na Termoquímica, porque determinadas reações químicas não podem ter seu ΔH determinado experimentalmente. Entretanto, de acordo com a Lei de Hess a entalpia desse tipo de reação pode ser calculada por meio das entalpias de outras reações (reações intermediárias).


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

O químico suíço Germain Hess é o criador da lei da termoquímica que leva seu nome
O químico suíço Germain Hess é o criador da lei da termoquímica que leva seu nome

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Lei de Hess"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-hess.htm. Acesso em 20 de novembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Um passo do processo de produção de ferro metálico, Fe(s), é a redução do óxido ferroso (FeO) com monóxido de carbono (CO).

FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ∆H = x

Utilizando as equações termoquímicas abaixo e baseando-se na Lei de Hess, assinale a alternativa que indique o valor mais próximo de “x”:

Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) ∆H = -25 kJ

3 FeO(s) + CO2(g) → Fe3O4(s) + CO(g) ∆H = -36 kJ

2 Fe3O4(s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g) ∆H = +47 kJ

a) -17 kJ.

b) +14 kJ.

c) -100 kJ.

d) -36 kJ.

e) +50 kJ.

Questão 2

Dadas as seguintes equações termoquímicas:

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O() ∆H = -571,5 kJ

N2O5(g) + H2O() → 2 HNO3() ∆H = -76,6 kJ

½ N2(g) + 3/2 O2(g) + ½ H2(g) → HNO3() ∆H = -174,1 kJ

Baseado nessas equações, determine a alternativa correta a respeito da formação de 2 mols de N2O5(g) a partir de 2 mols de N2(g) e 5 mols de O2(g):

a) libera 28,3 kJ

b) absorve 28,3 kJ.

c) libera 822,2 kJ.

d) absorve 822,2 kJ.

e) absorve 474 ,0 kJ.

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