A cloração total do metano gasoso produz tetracloreto de carbono -
. Calcule o calor dessa reação a 298 K . (R: - 103,40 kcal).
\begin{tabular}{|l|l|}
\hline Substância & Entalpia de formação. \
\hline
&
\
\hline
& zero \
\hline
&
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\hline
&
\
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\hline Substância & Entalpia de formação. \
\hline
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Passo 1
O problema pede que a gente calcule o calor da reação (entalpia da reação) à
para a cloração total do metano que produz tetracloreto de carbono.
Dados fornecidos (entalpias padrão de formação, em ):
Dados fornecidos (entalpias padrão de formação, em
Não há outras informações; a tarefa é obter
a
.
Passo 2
Escrevemos a equação química balanceada da cloração total do metano até formar
. A cada hidrogênio do metano forma-se um HCl, então a reação balanceada é:
Passo 3
Explicação do método: usaremos entalpias-padrão de formação. A entalpia padrão de formação
de uma substância é a variação de entalpia quando 1 mol da substância é formado a partir de seus elementos no estado padrão. Para calcular a entalpia da reação usamos a regra:
onde
são os coeficientes estequiométricos (números de mols) na equação balanceada. Em palavras: somo as entalpias de formação dos produtos multiplicadas por seus coeficientes e subtraio a soma análoga dos reagentes.
Passo 4
Aplicando a fórmula, primeiro calculemos a soma das entalpias de formação dos produtos (usando os dados do enunciado):
Substituindo os números:
Passo 5
Agora a soma das entalpias dos reagentes:
Substituindo:
Passo 6
Finalmente aplicamos a fórmula da reação:
Interpretação rápida: o valor é negativo, logo a reação é exotérmica (libera calor). Dica para prova: sempre confirme estados físicos (l, g) porque
depende disso; depois aplique a soma ponderada por coeficientes da equação balanceada.