Calcule a variação de entalpia para reação CH4(g)+12 O2(g) longrightarrow CH3 OH(l), conhecendo:
cl CH4(g)+H2 O(l) longrightarrow CO(g)+3 H2(g) & De

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de variação de entalpia para a reação:
CH4(g)+12 O2(g) longrightarrow CH3 OH(l)
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:
  1. CH4(g)+H2 O(l) longrightarrow CO(g)+3 H2(g) De
  2. 2 H2(g)+CO(g) longrightarrow CH3 OH(l) De
  3. 2 H2(g)+O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l) De
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:
CH4(g)+12 O2(g) longrightarrow CH3 OH(l)
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:
  1. CH4 + H2O CO + 3 H2 De
  2. 2 H2 + CO CH3OH De
  3. 2 H2 + O2 2 H2O De
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:
  1. CH4 + H2O CO + 3 H2 De
  2. 2 H2 + CO CH3OH De
  3. H2 + 12 O2 H2O De
Somando todas:
CH4 + H2O + 2 H2 + CO + H2 + 12 O2 CO + 3 H2 + CH3OH + H2O
Observamos que CO e H2O se cancelam:
CH4 + 12 O2 CH3OH

Resposta

A variação de entalpia para a reação dada é:
De

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