Exame de Física e Química A 2025 · 1.ª fase — item 8.2, resolvido

O ponto de partida. A frase tem dois espaços, e cada um pede uma ferramenta diferente: o primeiro é energético (lê-se no sinal de $\Delta H$) e o segundo é estequiométrico (lê-se nos coeficientes das duas equações, encadeadas). Resolve-os separadamente e só no fim procura a opção que junta as duas respostas.

1.º — o primeiro espaço: libertada ou absorvida?

As duas reações têm $\Delta H<0$. A variação de entalpia negativa significa que a entalpia dos produtos é menor do que a dos reagentes: o sistema perde energia para a vizinhança, e a reação é exotérmica.

Como o processo é a sucessão das reações (1) e (2), e as duas libertam energia, o processo no seu conjunto liberta energia. Não há compensação possível entre as duas etapas: somar duas quantidades negativas dá uma quantidade negativa.

Primeiro espaço: libertada. Ficam as opções (A) e (B).

2.º — o segundo espaço: encadear as duas equações

O truque é seguir o $\mathrm{NaH}$, que é a ponte entre as duas reações: é produto da (1) e reagente da (2).

Parte de $1\mathrm{mol}$ de ${\mathrm{H}}_2$ inicial. Pela reação (1), os coeficientes $1{\mathrm{H}}_2:2\mathrm{NaH}$ dizem que

Pela reação (2), os coeficientes são $1\mathrm{NaH}:1{\mathrm{H}}_2$: cada mole de hidreto dá uma mole de di-hidrogénio. Os $2\mathrm{mol}$ de $\mathrm{NaH}$ formados dão, portanto,

Entrou $1\mathrm{mol}$ de ${\mathrm{H}}_2$ e saem $2\mathrm{mol}$: a quantidade final é o dobro da inicial. O enunciado garante que a conta vale sem descontos: os reagentes transformam-se completamente e não há reações paralelas.

Resposta: opção (A) — libertada ... o dobro da.

de onde vem o hidrogénio a mais

Obter mais ${\mathrm{H}}_2$ do que o que se armazenou parece estranho até perguntares de onde vêm os átomos. Multiplica a (2) por $2$ e soma-a à (1): o $\mathrm{NaH}$ cancela e fica a equação global

Metade do hidrogénio final vem do hidreto (que o foi buscar ao ${\mathrm{H}}_2$ inicial) e a outra metade vem da água. A conservação da massa está cumprida: os átomos de hidrogénio a mais são os da água, e o sódio é o reagente que paga a conta, ficando como $\mathrm{NaOH}$.

a origem de cada opção errada

• (B) libertada ... igual à — acertou na energia e pensou no processo como «guardar e voltar a tirar»: o hidrogénio que entra é o que sai. Esquece que a reação (2) vai buscar hidrogénio à água, e que o coeficiente $2$ do $\mathrm{NaH}$ na (1) duplica a quantidade.
• (C) absorvida ... o dobro da — acertou na estequiometria e trocou o significado do sinal: leu $\Delta H<0$ como «o sistema recebe energia». É o contrário: $\Delta H<0$ é reação exotérmica, energia libertada.
• (D) absorvida ... igual à — os dois enganos juntos.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla e facultativo: tudo ou nada, $10$ pontos, e entra na classificação se estiver entre os quatro melhores dos oito facultativos.

• Resolver só um dos espaços. Metade da frase certa não vale metade dos pontos: uma opção com um dos termos errado é uma opção errada.
• Confundir o sinal de $\Delta H$. $\Delta H<0$: exotérmica, energia libertada; $\Delta H>0$: endotérmica, energia absorvida. Troca-se com frequência porque «negativo» soa a «falta» — mas o que fica a faltar é a energia do sistema, que foi para fora.
• Ler só a reação (2). Nela, $1\mathrm{mol}$ de $\mathrm{NaH}$ dá $1\mathrm{mol}$ de ${\mathrm{H}}_2$ e a proporção parece $1:1$. A pergunta é sobre o processo, e o fator $2$ está na reação (1).
• Não indicar a versão da prova (zero em todos os itens de seleção) ou escrever duas letras (só conta a primeira).

a regra a fixar

Perante reações encadeadas, segue a espécie-ponte (produto de uma, reagente da seguinte) e multiplica as razões estequiométricas de uma para a outra. E quando o balanço dá «mais do que entrou», procura o outro reagente que fornece os átomos — aqui, a água.