O gás metano pode ser utilizado como combustível, como mostra a equação 1 :
Utilizando as equações termoquímicas abaixo, que julgar necessário, e os conceitos da Lei de Hess, obtenha o valor de entalpia da equação 1.
O valor da entalpia da equação 1 , em kJ, é:
a) 2704,6
b) 2725,4
c) 2802,3
d) 2524,8
e) 2110,5
a) 2704,6
b) 2725,4
c) 2802,3
d) 2524,8
e) 2110,5
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação de combustão do metano (CH₄) com oxigênio (O₂) que resulta em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). O objetivo aqui é descobrir a entalpia dessa reação usando outras equações termoquímicas fornecidas. Para resolver isso, vamos precisar entender a Lei de Hess, que nos permite calcular a variação de entalpia de uma reação combinando variações de reações conhecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a Equação 1 que queremos encontrar a entalpia:
Nosso objetivo é manipular as equações fornecidas para chegar nessa equação final.
Passo 3
Vamos listar as equações fornecidas com suas respectivas variações de entalpia (ΔH):
Passo 4
Agora, queremos combinar essas equações para chegar na Equação 1. Vamos pensar no que precisamos:
- Temos CH₄ reagindo com O₂ para formar CO₂ e H₂O.
- Vamos precisar eliminar o carbono © e ajustar os coeficientes para que tudo se cancele, sobrando apenas os reagentes e produtos da Equação 1.
Passo 5
Vamos começar manipulando as equações:
-
Reverso da Equação 4:(Inverter a reação muda o sinal de ΔH)
-
Equação 1 irá emergir da combinação das equações manipuladas.
Passo 6
Agora, somamos as equações manipuladas:
-
Reverso da Equação 4:
-
Equação 1 (ainda vamos chegar aqui, mas vamos usar as outras equações para isso)
Vamos usar as Equações 1, 2 e 3 para cancelar os intermediários:
- Equação 1 que estaremos formando será a combinação das Equações 1 a 4.
Passo 7
Após combinar todas as equações necessárias e simplificar, chegamos à relação que conecta todas as entalpias:
Passo 8
Vamos calcular passo a passo:
- +74,8 kJ
- +131,3 kJ → Total até agora: 74,8 + 131,3 = 206,1 kJ
- -283,0 kJ → Total: 206,1 - 283,0 = -76,9 kJ
- 2 × (-241,8) = -483,6 kJ → Total final: -76,9 - 483,6 = -560,5 kJ
Resposta
O valor da entalpia da equação 1 é -560,5 kJ. No entanto, nenhuma das alternativas corresponde a esse valor. Pode haver um erro nos cálculos ou nas opções fornecidas.