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:
Esboce um diagrama de entalpia da reação.
Esboce um diagrama de entalpia da reação.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente “esboçar um diagrama de entalpia” da reação abaixo, que acontece a pressão constante:
Conteúdo: Termoquímica (entalpia e entalpia de reação).
O que vamos usar:
1. Conceito de entalpia e reação a pressão constante.
2. Valores de entalpia padrão de formação (
3. Cálculo de
4. Montar o “desenho” do diagrama de entalpia.
Passo 2
Primeiro, o que é entalpia?
– Entalpia ( ) é uma função de estado que mede o conteúdo energético de um sistema sob pressão constante.
– A variação de entalpia da reação é
– Entalpia (
– A variação de entalpia da reação é
Se
, a reação é endotérmica (ganha calor). Se
, é exotérmica (libera calor).
Passo 3
Pra achar
a partir de entalpias de formação usamos:
Valores padrão de
(a 298 K, 1 atm):
Passo 4
Agora calculamos:
Ou seja,
. A reação é endotérmica: os produtos ficam com entalpia maior que os reagentes.
Passo 5
Hora do esboço! Num diagrama de entalpia a gente coloca no eixo vertical o valor de
e no horizontal “reagentes → produtos”. Como a reação é endotérmica, a linha dos produtos fica acima da dos reagentes, separada por
.
Esboço (em texto):
H
↑
│ ________
│ | | Produtos
│ | | (C₂H₄+H₂)
│ ΔH = +202 kJ |________|
│ ↑
│
│ ________
│ | |
│ | | Reagentes
│ | | (2 CH₄)
│ |________|
└──────────────────────────────────► reação
Resposta
Segue o diagrama de entalpia, mostrando que a reação é endotérmica (
): produtos com entalpia mais alta que os reagentes.