Por que os produtos estão sempre no nível ΔH₁ + ΔH₂?

Assim está definido o caminho de dois passos: depois do primeiro, o sistema está no nível intermediário; o segundo leva aos produtos. O ΔH direto se compara justamente com essa soma.

Os números do caso coincidem exatamente com qualquer livro?

São valores arredondados de formação de CO e CO₂ a partir das substâncias simples a 298 K e 1 bar, tomados de tabelas típicas de química geral; pode haver diferenças pela alotropia, pelos estados padrão ou por dados atualizados.

É a mesma coisa que estimar com energias de ligação?

Não. Aqui usam-se entalpias de reações inteiras. As energias de ligação são grandezas médias e outro recurso, mais grosseiro.

O que um resíduo diferente de zero significa, no físico?

Que os três números introduzidos não podem descrever ao mesmo tempo o mesmo par de estados termodinâmicos: um aviso didático, não uma contradição experimental.

Lei de Hess

Dois passos diante do ΔH direto num diagrama de níveis de entalpia; a soma dos degraus coincide com o ΔH global declarado.

Sobre o modelo

A lei de Hess expressa, para a entalpia, a propriedade de função de estado: H depende só dos estados inicial e final, não do caminho. O nível zero são os reagentes; um caminho de dois passos por um estado intermediário, com variações de entalpia ΔH₁ e ΔH₂, deixa os produtos à altura ΔH₁ + ΔH₂. O arco tracejado é o ΔH global declarado da mesma reação líquida. Se ΔH₁ + ΔH₂ coincide com esse valor, o ciclo é coerente; se não, o resíduo mostra que não se pode fixar à vontade os passos e o efeito «direto» para os mesmos estados. O caso é a escada didática de oxidação do carbono C → CO → CO₂: a soma dos degraus coincide com a formação direta de CO₂. O desenho é esquemático, sem detalhes de calorimetria nem da alotropia do carbono.

Para quem: Ensino médio e início da faculdade: diagramas de entalpia, ciclos termoquímicos, lei de Hess.

Conceitos-chave

lei de Hess
entalpia
função de estado
variação de entalpia da reação
ciclo termoquímico
estado intermediário
diagrama de entalpia

Como funciona

Diagrama de níveis de entalpia: reagentes, estado intermediário, produtos à altura ΔH₁ + ΔH₂; dois passos e o tracejado do ΔH «direto». No painel: soma, resíduo e se o ciclo é coerente. Casos: C → CO → CO₂, um conjunto coerente e outro de propósito incorreto.

Fórmulas principais

ΔH_total = ΔH₁ + ΔH₂ (mesmos estados inicial e final)

A entalpia H é função de estado: não depende do caminho.

Perguntas frequentes

Por que os produtos estão sempre no nível ΔH₁ + ΔH₂?: Assim está definido o caminho de dois passos: depois do primeiro, o sistema está no nível intermediário; o segundo leva aos produtos. O ΔH direto se compara justamente com essa soma.
Os números do caso coincidem exatamente com qualquer livro?: São valores arredondados de formação de CO e CO₂ a partir das substâncias simples a 298 K e 1 bar, tomados de tabelas típicas de química geral; pode haver diferenças pela alotropia, pelos estados padrão ou por dados atualizados.
É a mesma coisa que estimar com energias de ligação?: Não. Aqui usam-se entalpias de reações inteiras. As energias de ligação são grandezas médias e outro recurso, mais grosseiro.
O que um resíduo diferente de zero significa, no físico?: Que os três números introduzidos não podem descrever ao mesmo tempo o mesmo par de estados termodinâmicos: um aviso didático, não uma contradição experimental.

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