Lei de Hess do besouro bombardeiro – entalpia -204 kJ mol-1 passo a passo

Publicidade

( USP / FUVEST 2010) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a transformação:

[latex] C_{6}H_{4}(OH)_{2(aq)} + H_{2}O_{2(aq)} \xrightarrow{\text{enzimas}} C_{6}H_{4}O_{2(aq)} + 2,H_{2}O_{(\ell)} [/latex]


O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado considerando-se os processos:

[latex] C_{6}H_{4}(OH)_{2(aq)} \rightarrow C_{6}H_{4}O_{2(aq)} + H_{2(g)} \quad \Delta H^\circ = +177\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]


[latex] H_{2}O_{(\ell)} + \tfrac{1}{2}O_{2(g)} \rightarrow H_{2}O_{2(aq)} \quad \Delta H^\circ = +95\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]

[latex] H_{2}O_{(\ell)} \rightarrow \tfrac{1}{2}O_{2(g)} + H_{2(g)} \quad \Delta H^\circ = +286\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]

Pede-se: o calor (ΔH) da reação que ocorre no organismo do besouro.


1) Reação-alvo

Publicidade

[latex] C_{6}H_{4}(OH)_{2} + H_{2}O_{2} \rightarrow C_{6}H_{4}O_{2} + 2,H_{2}O \quad (\Delta H =\ ?) [/latex]

2) Ajuste das equações auxiliares

Inverter as reações (2) e (3) para produzir água e cancelar [latex]H_{2}[/latex] e [latex]\tfrac{1}{2}O_{2}[/latex]:

[latex] \text{(1)}\ C_{6}H_{4}(OH)_{2} \rightarrow C_{6}H_{4}O_{2} + H_{2} \qquad (\Delta H=+177) [/latex]


[latex] \text{(2 invertida)}\ H_{2}O_{2} \rightarrow H_{2}O + \tfrac{1}{2}O_{2} \qquad (\Delta H=-95) [/latex]

[latex] \text{(3 invertida)}\ H_{2} + \tfrac{1}{2}O_{2} \rightarrow H_{2}O \qquad (\Delta H=-286) [/latex]

3) Soma das equações (cancelamentos)

Somando (1) + (2 invertida) + (3 invertida):

– [latex]H_{2}[/latex] cancela com [latex]H_{2}[/latex] produzido/consumido.

– [latex]\tfrac{1}{2}O_{2}[/latex] cancela.

Resultado:

[latex] C_{6}H_{4}(OH)_{2} + H_{2}O_{2} \rightarrow C_{6}H_{4}O_{2} + 2,H_{2}O [/latex]

4) Soma das entalpias (em coluna simples)

[latex] +177\ -\ 95\ -\ 286\ =\ -204\ \text{kJ mol}^{-1} [/latex]


5) Conclusão
[latex] \boxed{\Delta H = -204\ \text{kJ mol}^{-1}} [/latex] — reação exotérmica, condizente com a liberação de calor na defesa do besouro.

Publicidade

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *