Dadas as seguintes entalpias padrões de formação:
;
. Calcule a entalpia padrão de combustão de:
Passo 1
O enunciado pede para calcular a entalpia padrão de combustão de metanol. As informações fornecidas (entalpias-padrão de formação) são:
;
;
;
;
;
.
O que preciso entregar:
(entalpia padrão de combustão) de
.
Passo 2
Conceitos essenciais (sem pular etapas):
- A entalpia padrão de formação
é a variação de entalpia ao formar mol da substância a partir dos elementos no seu estado padrão (por exemplo, gasoso tem ). - A entalpia padrão de combustão
de um composto é a entalpia associada à reação em que mol desse composto reage completamente com formando , (e outros produtos estáveis) sob condições padrão. - Pela lei de Hess, a entalpia de uma reação pode ser obtida somando as entalpias de formação dos produtos e subtraindo as entalpias de formação dos reagentes, isto é:
onde
são os coeficientes estequiométricos.
Passo 3
Escrevemos a reação de combustão completa de uma mol de metanol e verificamos o balanceamento:
Verificação rápida: C:
; H:
; O:
do lado esquerdo e
do lado direito. Está balanceada.
Passo 4
Aplicamos a fórmula de Hess para
(para
mol de
):
Como
(elemento no estado padrão), o último termo é zero. Portanto:
Passo 5
Agora substituímos os valores fornecidos (estão no enunciado):
Explico cada termo:
-
é (fornecido); -
corresponde a mols de água formados, com (fornecido); - subtrai-se
porque esse é (fornecido).
Passo 6
Façamos as contas passo a passo (sem pular):
Primeiro calcule :
Primeiro calcule
Agora some com
:
Agora subtraia
(que é o mesmo que somar
):
Passo 7
Interpretação final e dica para a prova:
- O valor obtido
é negativo, o que indica que a combustão do metanol libera calor (reação exotérmica). - Em provas, o caminho mais seguro é sempre: 1) escrever a reação balanceada; 2) aplicar a fórmula de Hess com entalpias de formação; 3) lembrar que
de elementos no estado padrão (como ) é zero; 4) realizar as somas/subtrações com atenção ao sinal.