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:
2 CH4(g) C2 H4(g)+H2(g)
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:
2,CH4,(g) ;longrightarrow; C2H4,(g) + H2,(g)
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 çã.
4. Montar o “desenho” do diagrama de entalpia.

Passo 2

Primeiro, o que é entalpia?
– Entalpia ( ΔHrm reação ;=; Hrm produtos ;-; Hrm rea>=ntes ) é uma função de estado que mede o conteúdo energético de um sistema sob pressão constante.
– A variação de entalpia da reação é
çã
Se , a reação é endotérmica (ganha calor). Se , é exotérmica (libera calor).

Passo 3

Pra achar ΔHrm reação ;=;sum n,ΔHf^°(produtos) ;-;sum n,ΔHf^°(rea>=ntes) çã a partir de entalpias de formação usamos:
çã
Valores padrão de (a 298 K, 1 atm):

Passo 4

Agora calculamos:
ΔHrm reação = l[1cdot 52,4 + 1cdot 0 r] - l[2cdot(-74,8)r] = 52,4 + 149,6 = +202,0;kJ çã
Ou seja, çã. 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.

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