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Questão 17

UNESP 2017
Química

(UNESP - 2017/2 - 2ª fase) 

O ácido fluorídrico, importante matéria-prima para obtenção de diversos compostos fluorados, pode ser preparado pela reação:

Considere os dados:

A partir dos dados apresentados na tabela e utilizando a Lei de Hess, calcule o ΔH da reação de preparação do HF(g) a partir de 1mol de CaF2(s) e informe se ela é exotérmica ou endotérmica.

Represente, conforme diagrama apresentado abaixo, a reação de preparação do HF. 

Gabarito:

Resolução:

Utilizando a lei de Hess, devemos organizar essas quatro equações de forma que a soma delas dê a equação dada no problema.(Devemos dispor os compostos nas equações de tal forma a eliminar os compostos que não estão na reação final)

Multiplicando a primeira equação por 2:

H_{2}left(g 
ight ) + F_{2}left(g 
ight )
ightarrow 2HF left(g 
ight ) ; Delta H = - 546 kJ

Dessa equação devemos eliminar o H_{2} e o F_{2}

 

Dessa forma, devemos inverter a segunda equação:

CaF_{2}left(s 
ight ) 
ightarrow Caleft(s 
ight )+ F_{2}left(g 
ight ); Delta H =+1228kJ

Dessa equação devemos eliminar o Ca.

 

Dessa forma, manteremos a terceira equação do jeito que foi dada.

Caleft(s 
ight ) + Sleft(s
ight) + 2 O_{2}left(g 
ight ) 
ightarrow CaSO_{4}left(s 
ight ); Delta H = - 1435kJ

Dessa equação devemos eliminar o  S e o O_{2}

 

Dessa forma, devemos inverter a quarta equação:

H_{2}SO_{4}left(l 
ight )
ightarrow H_{2}left(g 
ight ) + Sleft(s 
ight ) + 2O_{2}left(g 
ight ); Delta H = +814kJ 

 

Temos então:

left{egin{matrix}H_{2}left(g 
ight ) + F_{2}left(g 
ight )
ightarrow 2HF left(g 
ight ) ; Delta H = - 546 kJ \ CaF_{2}left(s 
ight ) 
ightarrow Caleft(s 
ight )+ F_{2}left(g 
ight ); Delta H =+1228kJ\ Caleft(s 
ight ) + Sleft(s
ight) + 2 O_{2}left(g 
ight ) 
ightarrow CaSO_{4}left(s 
ight ); Delta H = - 1435kJ\H_{2}SO_{4}left(l 
ight )
ightarrow H_{2}left(g 
ight ) + Sleft(s 
ight ) + 2O_{2}left(g 
ight ); Delta H = +814kJ end{matrix}
ight.

Somando as 4:

CaF_{2}left(s 
ight ) + H_{2}SO_{4}
ightarrow CaSO_{4}left(s 
ight ) + 2 HFleft(g 
ight ); Delta H = + 61kJ

Dessa forma a reação é endotérmica.

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