Lei de Hess

Lei de Hess

A Lei de Hess é um princípio fundamental da Termoquímica, que estuda as transformações de energia nas reações químicas. Essa lei é muito importante para estudantes do Ensino Médio, especialmente para quem está se preparando para o ENEM e vestibulares, porque ajuda a entender como calcular a variação de energia em reações químicas, mesmo quando elas acontecem em etapas diferentes.

O que é a Lei de Hess?

A Lei de Hess afirma que a variação total de entalpia (energia térmica) de uma reação química é a mesma, independentemente do caminho ou do número de etapas em que a reação ocorre. Em outras palavras, a energia liberada ou absorvida numa reação depende apenas dos reagentes e dos produtos, e não do processo pelo qual a reação acontece.

Isso significa que se uma reação pode acontecer em várias etapas, a soma das variações de entalpia dessas etapas será igual à variação de entalpia da reação direta.

Entalpia e variação de entalpia (ΔH)

Entalpia (H) é uma grandeza que representa a quantidade de energia contida em um sistema sob pressão constante. A variação de entalpia (ΔH) indica se a reação libera ou absorve energia:

• ΔH negativo: reação exotérmica, que libera calor para o ambiente;
• ΔH positivo: reação endotérmica, que absorve calor do ambiente.

Como usar a Lei de Hess?

Para aplicar a Lei de Hess, é comum usar equações químicas e suas variações de entalpia em tabelas ou dados experimentais. O objetivo é combinar equações de reações conhecidas para obter a equação da reação desejada e, assim, calcular a variação total de entalpia.

O procedimento básico é:

1. Escrever as reações intermediárias;
2. Multiplicar ou dividir as reações para que os reagentes e produtos coincidam;
3. Somar as reações, cancelando os termos iguais que aparecem nos dois lados;
4. Somar as variações de entalpia correspondentes para obter a ΔH total.

Exemplo prático

Suponha que queremos calcular a variação de entalpia da reação direta:

C + ½ O₂ → CO

Sabemos as variações de entalpia para duas reações:

• C + O₂ → CO₂ ΔH = -394 kJ
• CO + ½ O₂ → CO₂ ΔH = -283 kJ

Invertendo a segunda reação para formar CO a partir de CO₂, a variação de entalpia troca de sinal:

CO₂ → CO + ½ O₂ ΔH = +283 kJ

Somando as duas reações:

C + O₂ → CO₂ ΔH = -394 kJ

CO₂ → CO + ½ O₂ ΔH = +283 kJ

Resultado da soma:

C + ½ O₂ → CO ΔH = -111 kJ

Assim, a variação de entalpia da reação direta é -111 kJ, obtida pela soma das variações das reações intermediárias.

Importância da Lei de Hess

• Permite calcular variações de energia em reações que não são facilmente mensuráveis;
• É fundamental para o estudo da termodinâmica química;
• Ajuda a prever se uma reação é exotérmica ou endotérmica;
• É utilizada em pesquisas científicas e na indústria para planejar processos químicos mais eficientes;
• Facilita o entendimento dos conceitos de energia e calor em química.

Resumo dos principais pontos

• A Lei de Hess diz que a variação total de entalpia é independente do caminho da reação;
• Ela permite calcular ΔH somando as variações de entalpia de etapas intermediárias;
• Reações exotérmicas liberam energia, endotérmicas absorvem;
• Aplicações importantes na química e na indústria;
• É um tema frequente no ENEM e vestibulares.

Conclusão

A Lei de Hess é essencial para compreender como a energia se transforma nas reações químicas. Seu entendimento ajuda a resolver problemas de termodinâmica e a entender o comportamento das reações, sendo um conhecimento fundamental para estudantes do Ensino Médio e para quem se prepara para o ENEM.