A Lei de Hess é um dos conteúdos mais importantes da termoquímica e está presente com frequência em questões do ENEM, vestibulares e concursos. Ela permite calcular a variação de entalpia de reações químicas que seriam difíceis ou até impossíveis de medir diretamente em laboratório.

Ao estudar a Lei de Hess, o estudante aprende a manipular equações químicas, interpretar dados energéticos e resolver problemas envolvendo entalpia. Por esse motivo, o tema é considerado essencial para quem deseja ter um bom desempenho em química.

Neste artigo, você aprenderá o que é a Lei de Hess, sua fórmula, como aplicá-la corretamente e verá exercícios resolvidos passo a passo.

O que é a Lei de Hess?

A Lei de Hess afirma que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, não importando o caminho utilizado para chegar ao resultado.

Em outras palavras:

Se uma reação pode ocorrer em uma ou várias etapas, a soma das variações de entalpia das etapas será igual à variação de entalpia da reação global.

Essa lei foi proposta pelo químico russo Germain Henri Hess no século XIX.

Princípio da Lei de Hess

A Lei de Hess baseia-se no princípio da conservação da energia.

Isso significa que:

• energia não pode ser criada;
• energia não pode ser destruída;
• energia apenas se transforma.

Assim, independentemente do caminho seguido pela reação, o valor total de ΔH será sempre o mesmo.

Fórmula da Lei de Hess

A representação matemática é:

Ou seja, a entalpia total corresponde à soma das entalpias das etapas intermediárias.

Quando usar a Lei de Hess?

A Lei de Hess é utilizada quando:

• a reação desejada não possui ΔH conhecido;
• existem reações intermediárias disponíveis;
• é necessário calcular entalpias de formação;
• o exercício fornece várias equações químicas.

Ela aparece frequentemente em exercícios de vestibulares.

Regras da Lei de Hess

Para resolver exercícios corretamente, é necessário conhecer três regras fundamentais.

1. Inversão da reação

Quando uma equação química é invertida, o sinal da entalpia também deve ser invertido.

Exemplo:

Reação original:

A → B      ΔH = +100 kJ

Reação invertida:

B → A      ΔH = -100 kJ

2. Multiplicação da equação

Quando todos os coeficientes são multiplicados por um número, a entalpia também deve ser multiplicada pelo mesmo valor.

Exemplo:

A → B      ΔH = +50 kJ

Multiplicando por 2:

2A → 2B      ΔH = +100 kJ

3. Soma das reações

Após ajustar as equações, somam-se todas as reações e seus respectivos valores de ΔH.

Exemplo simples da Lei de Hess

Considere as seguintes reações:

C + O2 → CO2      ΔH = -394 kJ

CO + 1/2 O2 → CO2      ΔH = -283 kJ

Deseja-se calcular:

C + 1/2 O2 → CO

Passo 1

Invertendo a segunda equação:

CO2 → CO + 1/2 O2      ΔH = +283 kJ

Passo 2

Somando:

C + O2 → CO2      ΔH = -394 kJ

CO2 → CO + 1/2 O2      ΔH = +283 kJ

Resultado

Cancelando o CO2:

C + 1/2 O2 → CO

ΔH:

-394 + 283 = -111 kJ

Resposta:

ΔH = -111 kJ

Lei de Hess e entalpia de formação

Uma das aplicações mais importantes da Lei de Hess é o cálculo da entalpia de formação.

A entalpia de formação corresponde à energia envolvida na formação de:

1 mol de substância

a partir de seus elementos simples.

Lei de Hess e combustão

Questões envolvendo combustão também costumam utilizar a Lei de Hess.

Nesses exercícios, geralmente são fornecidas:

• entalpias de combustão;
• entalpias de formação;
• reações intermediárias.

O objetivo é determinar o ΔH da reação desejada.

Exercício de Lei de Hess Resolvido

Considere as reações:

H2 + 1/2 O2 → H2O      ΔH = -286 kJ

C + O2 → CO2      ΔH = -394 kJ

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O      ΔH = -890 kJ

Calcule a entalpia da reação:

C + 2 H2 → CH4

Resolução

Primeiro, multiplica-se a reação da água por 2:

2H2 + O2 → 2H2O      ΔH = -572 kJ

Somando com:

C + O2 → CO2      ΔH = -394 kJ

Obtém-se:

C + 2H2 + 2O2 → CO2 + 2H2O

ΔH:

-572 + (-394)

ΔH = -966 kJ

Agora inverte-se a combustão do metano:

CO2 + 2H2O → CH4 + 2O2

ΔH = +890 kJ

Somando:

C + 2H2 → CH4

ΔH:

-966 + 890

ΔH = -76 kJ

Resposta:

ΔH = -76 kJ

Lei de Hess no ENEM

Questões sobre Lei de Hess normalmente cobram:

• interpretação de equações químicas;
• manipulação de ΔH;
• conservação da energia;
• cálculos envolvendo combustão;
• gráficos energéticos.

Dicas para resolver exercícios

Ao resolver um exercício de Lei de Hess, siga os passos:

1. Identifique a reação desejada.
2. Observe as equações fornecidas.
3. Inverta reações quando necessário.
4. Multiplique coeficientes quando necessário.
5. Ajuste os valores de ΔH.
6. Some as equações.
7. Cancele espécies repetidas.
8. Calcule a entalpia final.

Aprenda mais sobre Termoquímica para o ENEM, clique abaixo e acesse agora:

Termoquímica: O que é, Conceitos, Fórmulas e Exercícios

Erros mais comuns

Muitos alunos erram porque:

• esquecem de inverter o sinal de ΔH;
• multiplicam a reação e não multiplicam a entalpia;
• cancelam substâncias incorretamente;
• somam os valores de forma errada.

Resumo rápido

Conclusão

A Lei de Hess é uma ferramenta fundamental da termoquímica e permite determinar a variação de entalpia de inúmeras reações químicas. Compreender suas regras e praticar exercícios é essencial para dominar o conteúdo e ter um bom desempenho no ENEM e nos vestibulares.

Ao aprender a inverter equações, ajustar coeficientes e somar entalpias corretamente, você conseguirá resolver praticamente qualquer exercício de Lei de Hess encontrado em provas.