Nível 1

Considere as reações: $\begin{aligned} \ce{ 2 Al(s) + 6 HBr(aq) &-> 2 AlBr3(aq) + 3 H2(g) } && \Delta H^\circ_\mathrm{r} = \pu{-1060 kJ//mol} \\ \ce{ HBr(g) &-> HBr(aq) } && \Delta H^\circ_\mathrm{r} = \pu{-81 kJ//mol} \\ \ce{ H2(g) + Br2(l) &-> 2 HBr(g) } && \Delta H^\circ_\mathrm{r} = \pu{-73 kJ//mol} \\ \ce{ AlBr3(s) &-> AlBr3(aq) } && \Delta H^\circ_\mathrm{r} = \pu{-368 kJ//mol} \end{aligned}$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia de formação do brometo de alumínio anidro, $\ce{AlBr3}$ .

\pu{-97 kJ.mol-1}

\pu{-168 kJ.mol-1}

\pu{-293 kJ.mol-1}

\pu{-510 kJ.mol-1}

\pu{-888 kJ.mol-1}

Gabarito

A entalpia de formação do $\ce{AlBr3(s)}$ pode ser obtida pela lei de Hess, escrevendo a reação de formação como combinação das equações fornecidas. Como a espécie desejada é o brometo de alumínio anidro, é necessário eliminar a espécie aquosa $\ce{AlBr3(aq)}$ , além de cancelar as espécies intermediárias $\ce{HBr(aq)}$ , $\ce{HBr(g)}$ e $\ce{H2(g)}$ .

Etapa 1.Escreva a reação de formação como uma composição das reações fornecidas.

A reação de formação do brometo de alumínio anidro é $\ce{ Al(s) + 3/2 Br2(l) -> AlBr3(s) }$ Para obtê-la, usa-se $1/2$ da primeira equação, $3$ vezes a segunda, $3/2$ da terceira e a quarta invertida: $\begin{aligned} \ce{ Al(s) + 3 HBr(aq) &-> AlBr3(aq) + 3/2 H2(g) } \\ \ce{ 3 HBr(g) &-> 3 HBr(aq) } \\ \ce{ 3/2 H2(g) + 3/2 Br2(l) &-> 3 HBr(g) } \\ \ce{ AlBr3(aq) &-> AlBr3(s) } \\[1ex] \hline \\[-2ex] \ce{ Al(s) + 3/2 Br2(l) &-> AlBr3(s) } \end{aligned}$

Etapa 2.Calcule a entalpia de formação.

$\Delta H^\circ_\mathrm{f} = \left\{ \dfrac{1}{2}(\pu{-1060}) + 3(\pu{-81}) + \dfrac{3}{2}(\pu{-73}) - (\pu{-368}) \right\} \, \pu{kJ//mol} = \boxed{\pu{-514,5 kJ.mol-1}}$