Considere a combustão de metanol líquido,
:
a) Qual é o
para a reação inversa?
b) Faça o balanceamento da reação direta com coeficientes inteiros. Qual é o
para a equação representada por essa equação?
c) Qual é a mais provável de ser termodinamicamente favorável, a reação direta ou a inversa?
d) Se a reação produzisse
em vez de
você esperaria que o valor de
fosse mais positivo, mais negativo ou permanecesse o mesmo? Explique. Dado:
b) Faça o balanceamento da reação direta com coeficientes inteiros. Qual é o
c) Qual é a mais provável de ser termodinamicamente favorável, a reação direta ou a inversa?
d) Se a reação produzisse
Passo 1
Beleza, a questão é sobre a entalpia (ΔH) da reação de combustão do metanol, tanto direta quanto inversa, balancear com coeficientes inteiros, decidir qual direção é mais favorável e comparar o ΔH se a água saísse no estado gasoso.
Matéria: termodinâmica – entalpia de reação e aplicação da Lei de Hess.
O que vamos usar:
Matéria: termodinâmica – entalpia de reação e aplicação da Lei de Hess.
O que vamos usar:
- Propriedade de função de estado: ao inverter a reação, ΔH troca de sinal.
- Se multiplicar a reação por um fator, ΔH também multiplica.
- Entalpia de vaporização ΔH_vap para ajustar se a água sair como vapor.
Passo 2
a) Reação original:
Para a reação inversa basta trocar produto por reagente e vice-versa, e ΔH vira +726,5 kJ.
b) Queremos coeficientes inteiros: multiplica tudo por 2:
Como dobramos a reação, dobramos a entalpia:
Passo 3
c) Termodinamicamente mais favorável é a reação que libera calor (exotérmica). A combustão direta tem ΔH negativo, então ela é a que “quer” acontecer.
Passo 4
d) Se formarmos
em vez de
, precisamos suprir a entalpia de vaporização (+44 kJ/mol) para cada mol de água. Na equação original há 2 mol de água, então:
Logo, o ΔH fica menos negativo (mais “positivo”) porque gastamos energia para vaporizar a água.
Resposta
a) +726,5 kJ
b)
b)
c) A reação direta (combustão) é termodinamicamente mais favorável.
d) ΔH fica mais positivo (menos exotérmico), no caso –638,5 kJ, por causa da vaporização da água.
d) ΔH fica mais positivo (menos exotérmico), no caso –638,5 kJ, por causa da vaporização da água.