O metano é um gás que pode ser utilizado para geração de energia. A reação a seguir, ocorre a uma pressão constante, mostra a conversão do gás metano em gás etileno:
Determine a entalpia padrão
dessa reação utilizando as seguintes reações a seguir. Justifique.
Determine a entalpia padrão
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente quer saber a entalpia-padrão ΔH° da reação a pressão constante:
O conteúdo é Lei de Hess e entalpia padrão de reação, ou seja, usar reações auxiliares dadas pra montar essa daqui. Vamos precisar entender entalpia de formação (ΔH_f) e como soma, multiplica ou inverte equações para obter a reação desejada.
Passo 2
Primeiro, a reação 3 é
Como ΔH_3° = [2 ΔH_f(H₂O)] – [2 ΔH_f(H₂) + ΔH_f(O₂)] e ΔH_f(H₂)=ΔH_f(O₂)=0, temos
Passo 3
Agora use a reação 4 e a 2 para relacionar ΔH_f de CO₂ e C₂H₄.
Reação 4:
Escrevendo em termos de ΔH_f:
Substituindo ΔH_f(H₂O)=–285,8:
Reação 2:
Em ΔH_f dá:
Substituindo (2) em (1):
Dividindo tudo por 2:
Passo 4
Usa agora a reação 1 pra achar ΔH_f(CH₄):
Em ΔH_f:
Substituindo ΔH_f(H₂O)=–285,8:
Passo 5
Finalmente, a entalpia da reação buscada é
Como ΔH_f(H₂)=0, substituímos (3) e (4):
Resposta
ΔH° = +201,9 kJ (reação endotérmica).