Em alguns casos é possível determinar a entalpia de formação de uma substância conduzindo a reação de formação em um calorímetro e medindo a variação de temperatura produzida. Alguns exemplos são as entalpias de formação do
e
, pois estes são produtos de reações de combustão.
Para a maioria das reações, a entalpia de formação não pode ser determinada experimentalmente porque as reações nem sempre são completas ou originam subprodutos. Um exemplo desse é a reação de formação do metano:
Sabendo que a entalpia de combustão do metano é facilmente determinada experimentalmente,
Determine a entalpia de formação do metano.
Para a maioria das reações, a entalpia de formação não pode ser determinada experimentalmente porque as reações nem sempre são completas ou originam subprodutos. Um exemplo desse é a reação de formação do metano:
Sabendo que a entalpia de combustão do metano é facilmente determinada experimentalmente,
Determine a entalpia de formação do metano.
Passo 1
Beleza! A gente tem que achar a entalpia de formação do metano, ou seja, o
da reação
O assunto é termodinâmica química (entalpias de formação e Lei de Hess). Para resolver vamos precisar:
• Saber o que é entalpia de formação (elementos no estado padrão têm ).
• Aplicar a Lei de Hess usando a combustão do metano, cuja entalpia a gente conhece, e as entalpias de formação do e da
.
• Saber o que é entalpia de formação (elementos no estado padrão têm
• Aplicar a Lei de Hess usando a combustão do metano, cuja entalpia a gente conhece, e as entalpias de formação do
Passo 2
Teoria rápida:
- Entalpia de formação (
) é a variação de entalpia pra formar 1 mol de substância a partir dos seus elementos no estado padrão. - Elementos puros no estado padrão (por exemplo,
, , ) têm . - A Lei de Hess diz que a entalpia total de um processo é soma das entalpias de etapas alternativas; então podemos montar um ciclo usando reações conhecidas para calcular a que falta.
- Pra uma reação genérica,
.
Passo 3
Vamos escrever a equação da combustão do metano em termos das entalpias de formação:
Aplicando a fórmula da Lei de Hess:
Como
, isso vira
Passo 4
Calculando o que está entre colchetes:
Então fica
e assim
Resposta
A entalpia padrão de formação do metano é