Considera a combustão de um mol de gás metano:
CH4(gas)+2 O2(gas) CO2(gas)+2 H2 O(gas)
O sistema está em condições normais de temperatura e pressão, tanto antes quanto depois da reação.
(a) Primeiro imagine o processo de converter um mol de metano em seus elementos constituintes (grafite e gás hidrogênio). Use os dados ao final desta lista para achar De<a H para esse processo.
(b) Agora imagine formar um mol de C O2 e dois moles de vapor de água a partir de seus elementos constituintes. Determine De<a H para esse processo.

Passo 1

O enunciado pede para imaginar dois processos hipotéticos, usando as entalpias padrão de formação:
(a) decompor um mol de metano gasoso em grafite sólido e duas moléculas de hidrogênio gasoso;
(b) formar um mol de dióxido de carbono gasoso e dois mols de vapor de água a partir de grafite, hidrogênio e oxigênio, todos em seu estado padrão.
O conteúdo essencial é a entalpia de reação em termos de entalpias padrão de formação, sabendo que elementos em seu estado padrão têm De<a Hf=0.

Passo 2

A entalpia padrão de reação é dada por
De<a Hreação =sumprodutosni,De<a Hf^circ(i) -sumrea>=ntesnj,De<a Hf^circ(j) çã
Aqui sabemos:
De<a Hf^circ[CH4(g)]=-74,8 kJ/mol,
De<a Hf^circ[CO2(g)]=-393,5 kJ/mol,
De<a Hf^circ[H2O(g)]=-241,8 kJ/mol,
e De<a Hf^circ de C(graphite), H2(g) e O2(g) vale zero.

Passo 3

Para (a):
CH4(g);longrightarrow;C(graphite)+2,H2(g)
Aplicando a fórmula:
De<a Ha =l[1cdot0+2cdot0r]-l[1cdot(-74,8)r] =+74,8 kJ

Passo 4

Para (b):
C(graphite)+2,O2(g)+2,H2(g) ;longrightarrow; CO2(g)+2,H2O(g)
Todos os reagentes são elementos padrão ( De<a Hf=0), então
De<a Hb =l[-393,5 +2cdot(-241,8)r]-0 =-393,5-483,6 =-877,1 kJ

Resposta

(a) De<a H=+74,8 kJ
(b) De<a H=-877,1 kJ

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