Determine a entalpia padrão de 1 mol de
a partir de metano e oxigênio:
com as seguintes informações:
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta quer saber qual é a entalpia padrão para formar 1 mol de metanol líquido (
) a partir de metano (
) e oxigênio (
). A matéria aqui é Termodinâmica, especificamente as mudanças de entalpia em reações químicas. Vou te mostrar passo a passo como usar as informações fornecidas para chegar na resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entalpia padrão (
). É a quantidade de energia absorvida ou liberada durante uma reação química sob condições padrão. Para calcular a entalpia da reação que a gente quer, vamos usar a Lei de Hess, que diz que a entalpia total de uma reação é a soma das entalpias das etapas individuais, independente do caminho que a reação toma.
Passo 3
Vamos olhar para as reações fornecidas e ver como podemos combiná-las para chegar na reação desejada:
a)
b)
c)
Nosso alvo é a reação:
Passo 4
Primeiro, vamos ajustar as reações fornecidas para combinar de forma que, ao somá-las, obtenhamos a reação desejada.
Observe que na reação a) temos
, mas na reação c) temos
. Vamos assumir que
e
são o mesmo composto em fases diferentes, e podemos ajustar os coeficientes conforme necessário.
Passo 5
Vejamos como somar as reações:
-
Mantenha a reação a) como está:
-
Mantenha a reação b) como está:
-
Usaremos metade da reação c) para obter
:
Passo 6
Agora, vamos somar as três reações ajustadas:
Somando as reações, os
e
se cancelam:
E somamos as entalpias:
Resposta
A entalpia padrão para a formação de 1 mol de metanol líquido a partir de metano e oxigênio é
.