O metanol, , um combustível líquido muito tóxico obtido pela destilação da madeira, já foi utilizado como substituto da gasolina. Em laboratório, ele pode ser obtido pela oxidação do metano de acordo com a seguinte reação não balanceada:
Considerando as equações termoquímicas representadas abaixo, calcule a variação da entalpia para a reação acima.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a variação da entalpia ( ) da reação de produção de metanol ( ) a partir de metano ( ) e oxigênio ( ). Para isso, vamos usar as equações termoquímicas fornecidas. Vamos precisar entender como manipular essas equações para chegar na reação desejada e somar as variações de entalpia correspondentes.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação que queremos encontrar a variação da entalpia:
Agora, observamos as equações termoquímicas fornecidas para ver como podemos combiná-las para chegar à reação acima.

Passo 3

Vamos listar as equações fornecidas:
Nosso objetivo é combinar essas equações para chegar na reação alvo. Vamos analisar passo a passo.

Passo 4

Primeiro, observe que a equação 1 envolve e formando e . A equação 2 utiliza e para formar . Já a equação 3 mostra a decomposição da água em e .
Para combinar essas equações e eliminar os intermediários, precisamos ajustar as equações de modo que as substâncias que aparecem em ambos os lados cancelem.

Passo 5

Vamos usar a equação 3 para obter necessário na equação 2.
A equação 3 é:
Essa equação nos fornece 2 mols de , que é exatamente o que precisamos para a equação 2. Portanto, usaremos essas duas equações juntas.

Passo 6

Agora, somamos a equação 1, a equação 2 e a equação 3 ajustada para obter a reação desejada.
Primeiro, escrevemos as equações:
Agora, somamos as 3 equações:

Passo 7

Observamos que a reação resultante é:
Mas queremos a reação alvo:
Para isso, precisamos ajustar a reação resultante. Notamos que há 3 mols de se transformando em outros produtos. Podemos rearranjar para isolar .
No entanto, neste caso específico, a reação final já está balanceada, e os termos indesejados se cancelam. Portanto, a variação da entalpia total será a soma das entalpias das três equações.

Passo 8

Calculando a variação da entalpia total:

Resposta

A variação da entalpia para a reação é .

Exercícios relacionados

Em um cilindro, provido de um pistão móvel sem atrito, é realizada a reação de formação de fluoreto de hidrogênio, um gás que, em contato com água, origina um ácido capaz de atacar superfícies de vidro. A equação não balanceada abaixo representa a reação:
Após o término da reação, observa-se que o pistão se movimenta, fazendo com que o volume final seja maior que o volume inicial. Com base no processo descrito, INDIQUE, JUSTIFICANDO sua indicação, se a reação descrita é endotérmica ou exotérmica.
Considere que 1000 gramas de água contidas no calorímetro, inicialmente a 250 C, sejam aquecidas a 510 C, quando 2,2 gramas de propano são completamente queimados. Considerando ainda que todo o calor envolvido na reação seja absorvido pela água, INDIQUE o calor de combustão envolvido na queima de 1,0 mol de propano.
Dados: Calor específico da água:
Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:
Sendo e , respectivamente, a variação da entalpia e da energia interna do sistema na temperatura . Assuma que as reações acima são realizadas sob pressão constante, na temperatura , e que a temperatura dos reagentes é igual à dos produtos. Considere que, para as reações representadas pelas equações acima, sejam feitas as seguintes comparações:
I.
II. .
III. .
IV. .
Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S)
a) apenas .
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas III
e) apenas IV.
Qual das seguintes moléculas você esperaria ser polar: (a) HCN ; (b) ; © ; (d) OCS ; (e) ; (f) ; (g) ? Justifique as suas conclusões.