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 CO2(g) e H2 O(n), pois estes são produtos de reações de combustão.
C( grafite )+O2(g) CO2(g) De
H2(g)+Y2 O2(g) H2 O(l) De
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:
C( grafite )+2 H2(g) CH4(g)
Sabendo que a entalpia de combustão do metano é facilmente determinada experimentalmente,
CH4(g)+2 O2(g) CO2(g)+2 H2 O(n) De
Determine a entalpia de formação do metano.

Passo 1

Beleza! A gente tem que achar a entalpia de formação do metano, ou seja, o C(grafite) + 2,H2(g) longrightarrow CH4(g) 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 .

Passo 2

Teoria rápida:
  1. Entalpia de formação ( ) é a variação de entalpia pra formar 1 mol de substância a partir dos seus elementos no estado padrão.
  2. Elementos puros no estado padrão (por exemplo, , , ) têm .
  3. 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.
  4. Pra uma reação genérica, çã.

Passo 3

Vamos escrever a equação da combustão do metano em termos das entalpias de formação:
CH4(g) + 2,O2(g) longrightarrow CO2(g) + 2,H2O(l) Longrightarrow De
Aplicando a fórmula da Lei de Hess:
De
Como -890,4 = l[-393,5 + 2(-285,8)r] - De, isso vira

Passo 4

Calculando o que está entre colchetes:
-393,5 + 2(-285,8) = -393,5 - 571,6 = -965,1;kJ
Então fica
-890,4 = -965,1 - De
e assim
De

Resposta

A entalpia padrão de formação do metano é

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