Lei de Hess – Como funciona?

A Lei de Hess pode ser considerada uma extensão da Lei da Termodinâmica. Ela afirma que se uma reação pode ocorrer por mais de uma rota a partir das mesmas condições iniciais e finais, então a mudança de entalpia total é a mesma para cada rota.Existem 2 rotas:

A + B + C

Pela Lei De Hess: A + B + C = D

Para exemplificar melhor, confira imagem explicativa abaixo:

Se 3 dos valores acima são conhecidos então o quarto pode ser trabalhado para fora.

O Ciclo de Hess

Um ciclo de Hess pode ser usado para realizar mudanças de entalpia. Há livros cheios de valores para entalpias de formação para vários compostos.

Você pode usar a Lei de Hess juntamente com estes valores para trabalhar mudanças de entalpia para muitos tipos de reações.r versão da Lei de Hess é que a mudança de entalpia para uma reação é a soma das entalpias de formação dos produtos, cada uma multiplicada por seu coeficiente correspondente (n) a partir de sua equação química equilibrada, menos a entalpia de formação dos reagentes, cada (novamente) multiplicada por seu coeficiente correspondente.

Adicionar e subtrair várias combinações destas podem facilitar previsões termodinâmicas convenientes para uma grande variedade de reações.

O restante deste artigo trata de como a Lei de Hess é aplicada e generalizada a uma variedade de situações físicas.

História de criação da lei de Hess

A Lei de Hess tem o nome do químico russo Germain Hess. Hess ajudou a formular os primeiros princípios da termoquímica. Seu artigo mais famoso, publicado em 1840, incluía sua lei sobre termoquímica. A lei de Hess é devido à entalpia ser uma função de Estado, que nos permite calcular a mudança geral na entalpia simplesmente somando as mudanças para cada passo do caminho, até que o produto seja formado. Todos os passos têm que prosseguir à mesma temperatura e as equações para os passos individuais devem equilibrar-se. O princípio subjacente à Lei de Hess não se aplica apenas à entalpia e pode ser usado para calcular outras funções, tal como mudanças de energia e de força.

Uma breve explicação sobre as Equações Exponenciais

Equação Exponencial

As Equações Exponenciais, são aquelas expressões cuja incógnita aparece somente, ou na maioria das vezes, em seu expoente. Existem maneiras diferentes de resolver estas equações, sendo que uma delas é:

Igualdade de potências de mesma base.

Assim, obtemos a seguinte expressão:

A expressão acima representa uma igualdade entre as potencias. Assim  a mesma base, sendo que também possuem expoentes desiguais, as respectivas incógnitas: . Para formar uma igualdade entre as bases podemos trabalhar apenas com os números expoentes e assim, cancelar as bases, igualar ambos e formar o .

É de estrema importância que você entenda que a base de nossas potencias não devem ser números avulsos. Mas sim, sempre números maiores que zero e diferente do valor 1. As definições de expoentes nos deixam bem cientes destas funções.

Basicamente, para resolver as equações exponenciais, você deve encontrar o valor das incógnitas que nelas aparecem. Para que isso ocorra, é necessário que você entenda as seguintes funções:

  • Propriedades de potência;
  • Equação de primeiro grau.

Ambos conhecimentos prévios, o ajudarão muito a resolver as equações exponenciais. Por isso, antes mesmo que tende resolve-las, dê uma breve olhada nesses conteúdos.

Sabendo que os números são maiores que zero e diferentes de 1, você deve saber que as potencias de bases iguais seguem o seguinte cálculo:

 

Veja a seguir, um exemplo:

Uma vez que você percebe que o valor 27 é exatamente igual ao valor 33. Podemos substituir esses mesmos valores na equação e assim, teremos:

De fato, você pode notar que as bases também são iguais. Então, podemos agora, utilizar a propriedade, mencionada acima, das equações exponenciais. Assim, obtemos o seguinte resultado:

Resolvendo exercícios

Exercício n° 1 –

Sabendo das propriedades citadas acima, determine a solução da seguinte equação exponencial.

Exercício n° 2 –

Sabendo das propriedades citadas acima, determine a solução da seguinte equação exponencial e determine o valor de x na expressão.

Descubra então que 

Onde 

Levando a solução de (1,2)