Lei de Hess (Fuvest 2012) — Decomposição do NO₂: ΔH e interpretação - CLASSE TECH

O monóxido de nitrogênio (NO) pode ser produzido diretamente a partir de dois gases que são os principais constituintes do ar atmosférico, por meio da reação:

[latex]N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2,NO_{(g)} \quad \Delta H = +180\ \text{kJ}[/latex]

O NO pode ser oxidado formando o dióxido de nitrogênio (NO₂):
[latex]2,NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2,NO_{2(g)} \quad \Delta H = -114\ \text{kJ}[/latex]

Tal poluente (NO₂) pode ser decomposto nos gases N₂ e O₂. Qual o ΔH dessa decomposição?

A libera quantidade de energia maior do que 114 kJ.
B libera quantidade de energia menor do que 114 kJ.
C absorve quantidade de energia maior do que 114 kJ.
D absorve quantidade de energia menor do que 114 kJ.
E ocorre sem que haja liberação ou absorção de energia.

Dados organizados

[latex]N_{2} + O_{2} \rightarrow 2,NO \qquad \Delta H = +180\ \text{kJ}[/latex]

[latex]2,NO + O_{2} \rightarrow 2,NO_{2} \qquad \Delta H = -114\ \text{kJ}[/latex]

Objetivo:

[latex]2,NO_{2} \rightarrow N_{2} + 2,O_{2} \qquad (\Delta H=\ ?)[/latex]

Estratégia (Lei de Hess)

Somar as duas reações dadas para obter [latex]N_{2} + 2,O_{2} \rightarrow 2,NO_{2}[/latex].
A soma das entalpias fornece:

[latex]\Delta H_{\text{soma}} = +180 + (-114) = +66\ \text{kJ}[/latex]

Inverter o resultado para chegar à reação-alvo (decomposição do NO₂):

[latex]2,NO_{2} \rightarrow N_{2} + 2,O_{2} \quad \Rightarrow \quad \Delta H = -66\ \text{kJ}[/latex]

Contas armadas (com as reações)

[latex]N_{2} + O_{2} \rightarrow 2,NO \quad (+180\ \text{kJ})[/latex] [latex]2,NO + O_{2} \rightarrow 2,NO_{2} \quad (-114\ \text{kJ})[/latex] [latex]\Rightarrow\ N_{2} + 2,O_{2} \rightarrow 2,NO_{2} \quad (+66\ \text{kJ})[/latex] [latex]\Rightarrow\ 2,NO_{2} \rightarrow N_{2} + 2,O_{2} \quad \boxed{-66\ \text{kJ}}[/latex]

Conclusão e interpretação

[latex]\boxed{\Delta H_{\text{decomposição}} = -66\ \text{kJ}}[/latex] — reação exotérmica (libera calor).

Comparando com as alternativas do enunciado, a decomposição libera energia menor que 114 kJ
→ Gabarito: B.

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