UEFS Caderno 3 2012/1
A Química estuda a matéria, suas transformações e a energia associada a essas transformações. Todas as transformações físicas e químicas produzem ou consomem energia, principalmente sob a forma de calor, como ocorre na reação de obtenção de ozônio, O3(g), a partir de oxigênio do ar, O2(g), representada pela equação termoquímica.
A partir dessas considerações sobre a energia envolvida nas transformações químicas, é correto afirmar:
Resolução
Precisamos avaliar as afirmativas a partir da equação termoquímica
3 O2(g) → 2 O3(g) ΔHo = +284 kJ
O sinal positivo de \(\Delta H\) indica processo endotérmico: o sistema absorve 284 kJ a cada 3 mol de O2 convertidos em 2 mol de O3.
- Energeticamente mais estável = menor entalpia. Como o sistema ganha energia para virar O3, o O2 possui entalpia menor → é mais estável.
- Para 2 mol de O3 a variação de entalpia é +284 kJ; para 1 mol, seria \(+\frac{284}{2}=+142\) kJ.
Analisando cada alternativa:
- A – Verdadeira. O2 tem menor entalpia, logo é a forma alotrópica mais estável.
- B – Falsa. A entalpia padrão de formação do O3 é +142 kJ·mol−1, não +284.
- C – Falsa. Processo é endotérmico (\(\Delta H>0\)), não exotérmico.
- D – Falsa. Não há calor liberado; o calor absorvido por 1 mol é 142 kJ.
- E – Falsa. Os 284 kJ correspondem à variação global; parte da energia é gasta para romper ligações O=O e parte é recuperada na formação de novas ligações em O3.
Resposta correta: alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
Alotropia: elementos químicos podem existir em formas diferentes (alótropos) com propriedades e energias distintas, ex.: O2 e O3.
Entalpia (H): medida de energia de um sistema. A variação \(\Delta H\) indica se o processo libera (exotérmico, negativa) ou absorve (endotérmico, positiva) calor a pressão constante.
Entalpia de formação padrão (\(\Delta H_f^°\)): variação de entalpia para formar 1 mol de substância a partir dos elementos no estado padrão. Para O3, o elemento padrão é O2, logo usa-se O2 como reagente.
