Lei de Hess


A chamada Lei de Hess foi desenvolvida pelo químico Germain Henry Hess, um suíço que viveu entre os anos de 1802 e 1850. Foi a partir de seus estudos que nasceram os primeiros conhecimentos e princípios em termoquímica, importante campo da ciência até os dias de hoje.

Lei de Hess

Sobre Germain Henry Hess

Germain Henry Hess nasceu no dia 8 de agosto de 1802 na Suíça e faleceu na Rússia em 1830. Durante muitos anos foi professor da Universidade de Petersburgo e seus conhecimentos e estudos científicos são considerados por especialistas do mundo todo, como sendo de extrema importância, já que ele foi um dos pioneiros em sua área de atuação.

Durante grande parte de sua vida, Hess dedicou seu tempo aos estudos a respeito da geração e dissipação de calor nas reações químicas e qual a relação que esta mudança de temperatura tinha com os elementos químicos e com as forças de ligação. Desta observação e dos experimentos realizados por ele, nasceu a Lei de Hess, que recebeu seu sobrenome como homenagem.

Atualmente, estudantes do mundo todo aprendem princípios da termoquímica através da lei experimental de Hess e com isso, foi possível o desenvolvimento da indústria e da ciência como a conhecemos hoje. A Lei de Hess é uma ferramenta extremamente importante quando se é necessário calcular a entropia em reações que não podem ser colocadas em prática, pelos mais diversos motivos.

A Lei de Hess

A Lei de Hess, que possui uma importância imensa para o estudo da química e das reações, afirma que o calor que é absorvido ou liberado em uma reação química, nada tem a ver com os estados intermediários da reação. Este fato é também chamado somente de função de estado. A lei diz ainda que esta variação de entalpia depende diretamente e somente do estado inicial apresentado e do final da reação química em questão.

Além disso, a lei de Hess ainda possibilita calcular qual é esta variação de entalpia nas reações químicas, somente a partir de uma equação de soma simples. Ou seja, podemos resumir que, segundo a lei de Hess, as trocas de entalpia nas reações são sempre aditivas.

O principal uso prático desta lei, é que a partir dela, é possível calcular o ΔH de forma teórica em reações que muito dificilmente podem ser colocadas em prática, ou simplesmente não acontecem. Para isso, basta considerar o ΔH de outras reações conhecidas na prática.

Ou seja, podemos dizer então que, quando se parte sempre do mesmo estado inicial de uma reação, e ao chegar também sempre a um mesmo resultado final, o ΔH desta reação será exatamente sempre o mesmo, mesmo que ela venha a acontecer em diferentes etapas.
Muitos pesquisadores, portanto, consideram que a Lei de Hess, nada mais é do que uma consequência simples do primeiro princípio da termodinâmica, que se refere ao princípio da conservação de energia em uma reação química. Por este motivo, a Lei de Hess também é chamada de Lei das somas dos calores de uma reação química.

Quer ver como funciona na prática? Então considere a equação química a seguir:

C (grafite) + O2(g) ⇔» CO2(g)

Suas equações intermediárias são:

C(grafite) + ½ O2(g) ⇔» CO2(g) ΔH1 = -110,3 J
C(grafite) + ½ O2(g) ⇔» CO2(g) ΔH2 = -283,0 J

Elas se resolveriam da seguinte forma:

C (grafite) + ½ O2(g) ⇔» CO2(g) ΔH1 = -110,3 KJ
C (grafite) + ½ O2(g) ⇔» CO2(g) ΔH2 = -283,0 KJ
___________________________________________
C(grafite) + ½ O2(g) ⇔» CO2(g) ΔH2 = -393,3 KJ = reação global

Neste exemplo colocado acima, é possível verificar que os valores de ΔH foram apenas somados, valor que é a variação da entalpia neste caso. As reações químicas também foram simplesmente somadas, desta forma obtendo-se uma reação global.

Como se pode verificar neste exemplo básico, montar uma equação para a montagem da Lei de Hess, é muito simples, mas precisa seguir sempre algumas regras, como serão listadas a seguir:

  • As reações sempre devem ser colocadas na ordem nas quais acontecem. Caso não estejam de acordo é preciso trocar o sinal do ΔH.
  • Os coeficientes da equação também devem ser acertados conforme a reação global. Por exemplo, se ela for multiplicada, o ΔH também deverá ser multiplicado e exatamente pelo mesmo número.
  • Deve-se somar tudo para a montagem da reação global.
  • Para se chegar ao valor ΔH da equação global, basta somar os valores de ΔH das equações intermediárias.

A lei de Hess é muito importante para a química e pode ser colocada em prática todas as vezes que se deseja chegar ao valor da variação de entalpia e pode ser colocado em prática em qualquer sistema de equações. Mas não custa nunca relembrarmos o que ficou explicitado através do exemplo das equações demonstradas anteriormente. Quando se deseja inverter a equação, deve-se trocar o sinal do ΔH correspondente. Além disso, todas as vezes que a equação química for multiplicada por um número, o ΔH deve ser sempre multiplicado pelo mesmo valor, independentemente de qual ele seja.