São dadas as equaçõos termoquímicas:
I. C (grafite) +O2(g) longrightarrow CO2(g) De
II. H2(g)+12 O2(g) longrightarrow H2 O(l) De
III. CH4(g)+2 O2(g) longrightarrow CO2(g)+2 H2 O(l) De
Calcule o valor do De da reação:
IV. C (grafite) +2 H2 (g) longrightarrow CH4 (g) De ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química para calcular a variação de entalpia ( De) usando as informações de outras três reações termoquímicas. O conteúdo aqui é Termoquímica, mais especificamente a Lei de Hess, que nos ajuda a encontrar a variação de entalpia de uma reação mesmo que não a conheçamos diretamente. Vamos precisar manipular as reações dadas para chegar na que queremos.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar as reações que a gente tem:
I. C(grafite) + O2(g) longrightarrow CO2(g) De
II. H2(g) + 12 O2(g) longrightarrow H2 O(l) De
III. CH4(g) + 2 O2(g) longrightarrow CO2(g) + 2 H2 O(l) De
E a gente quer encontrar:
IV. C(grafite) + 2 H2(g) longrightarrow CH4(g) De

Passo 3

Vamos usar a Lei de Hess, que diz que se a gente conseguir combinar as reações I, II e III para chegar na reação IV, então a variação de entalpia total será a soma das variações das reações usadas. Para isso, precisamos ajustar as reações dadas de forma que, ao somá-las, quebrem e montem a reação que queremos.

Passo 4

Observando a reação III, ela quase tem tudo que a gente precisa. Porém, ela está na direção oposta da que queremos. Então, vamos inverter a reação III para facilitar:
Original:
CH4(g) + 2 O2(g) longrightarrow CO2(g) + 2 H2 O(l) De
Invertida:
CO2(g) + 2 H2 O(l) longrightarrow CH4(g) + 2 O2(g) De
Note que invertemos o sinal da variação de entalpia.

Passo 5

Agora, vamos usar a reação I e multiplicar a reação II por 2 para termos as quantidades necessárias:
Reação I:
C(grafite) + O2(g) longrightarrow CO2(g) De
Reação II multiplicada por 2:
2 H2(g) + O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l) De

Passo 6

Agora, vamos somar as reações ajustadas:
  1. Reação I:
C + O2 longrightarrow CO2 De
  1. Reação II multiplicada por 2:
2 H2 + O2 longrightarrow 2 H2 O De
  1. Reação III invertida:
CO2 + 2 H2 O longrightarrow CH4 + 2 O2 De
Somando as três:
C &+ O2 &+ 2 H2 + O2 &+ CO2 + 2 H2 O longrightarrow CO2 &+ 2 H2 O &+ CH4 + 2 O2
Simplificando, vemos que CO2 e 2 H2 O se cancelam dos dois lados, assim como 2 O2. Ficamos com:
C + 2 H2 longrightarrow CH4 De

Passo 7

Agora, é só fazer as contas:
De

Resposta

De

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