Lei de Hess na prática: determine a entalpia da reação ΔH de formação do monóxido de carbono a partir do carbono sólido

(UNICENTRO 2014) Usando a Lei de Hess, determine a entalpia da reação de formação do monóxido de carbono a partir do carbono sólido.

[latex] \text{Reação-alvo:}\quad C_{(s)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \rightarrow CO_{(g)} \quad (\Delta H = , ?) [/latex]

Sabendo que:

[latex] C_{(s)} + O_{2,(g)} \rightarrow CO_{2,(g)} \quad \Delta H = -394\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]

[latex] CO_{(g)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \rightarrow CO_{2,(g)} \quad \Delta H = -283\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]

1) Dados organizados

[latex] \begin{aligned} \text{(A)};&C_{(s)} + O_{2,(g)} \rightarrow CO_{2,(g)} && \Delta H_A=-394\ \text{(B)};&CO_{(g)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \rightarrow CO_{2,(g)} && \Delta H_B=-283 \end{aligned} [/latex]

2) Objetivo
Obter [latex] C_{(s)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \rightarrow CO_{(g)} [/latex].

3) Estratégia (Lei de Hess)
Inverter (B) para gerar [latex] CO_{2,(g)} [/latex] no reagente e [latex] CO_{(g)} [/latex] no produto:

[latex] \text{(B invertida)}\quad CO_{2,(g)} \rightarrow CO_{(g)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \quad \Rightarrow \quad \Delta H = +283 [/latex]

4) Soma das equações (contas armadas)

[latex]C_{(s)} + O_{2,(g)} \rightarrow CO_{2,(g)} \quad (\Delta H=-394)[/latex] [latex]CO_{2,(g)} \rightarrow CO_{(g)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \quad (\Delta H=+283)[/latex]

Cancelamentos visíveis: [latex] CO_{2,(g)} [/latex] aparece uma vez em cada lado e some.

5) Soma das entalpias (em coluna)

Reação	ΔH (kJ·mol⁻¹)
[latex]C_{(s)} + O_{2\,(g)} \rightarrow CO_{2\,(g)}[/latex]	[latex]-394[/latex]
[latex]CO_{2\,(g)} \rightarrow CO_{(g)} + \tfrac{1}{2}O_{2\,(g)}[/latex] (invertida)	[latex]+\ 283[/latex]
[latex]C_{(s)} + \tfrac{1}{2}O_{2\,(g)} \rightarrow CO_{(g)}[/latex]	[latex]-111[/latex]

6) Conclusão
[latex] \boxed{C_{(s)} + \tfrac{1}{2}O_{2,(g)} \rightarrow CO_{(g)} \quad \Delta H = -111\ \text{kJ mol}^{-1}} [/latex]
O sinal negativo indica processo exotérmico (liberação de energia).

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