Calcule a variação de entalpia para reação
, conhecendo:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de variação de entalpia para a reação:
Aqui, estamos trabalhando com Termoquímica, especificamente usando a Lei de Hess. Vamos precisar das três reações fornecidas com suas respectivas variações de entalpia para chegar na resposta final.
Passo 2
Primeiro, vamos listar as reações que temos:
Nosso objetivo é montar a reação desejada usando essas três. Para isso, podemos manipular as reações, invertendo-as ou multiplicando por coeficientes adequados, e então somá-las para chegar na reação alvo.
Passo 3
Vamos ver a reação que precisamos:
Para chegar nela, vamos combinar as três reações dadas de forma que, ao somá-las, todos os intermediários se cancelem, sobrando apenas os reagentes e produtos da reação alvo.
Passo 4
Vamos analisar cada reação e ver como elas se encaixam:
- Reação 1 produz CO e H₂ a partir de CH₄ e H₂O.
- Reação 2 consome CO e H₂ para formar CH₃OH.
- Reação 3 consome H₂ e O₂ para formar H₂O.
Para que as H₂O e H₂ se cancelem, precisamos que a quantidade produzida na Reação 1 seja igual à quantidade consumida nas Reações 2 e 3.
Passo 5
Vamos reescrever as reações ajustando os coeficientes para facilitar o cancelamento:
Vamos multiplicar a Reação 1 por 1, a Reação 2 por 1 e a Reação 3 por 0,5 para que as quantidades de H₂O e H₂ se equilibrem.
Passo 6
Agora, somamos as reações ajustadas:
Somando todas:
Observamos que
e
se cancelam:
Resposta
A variação de entalpia para a reação dada é: