O metano, principal componente do gás natural, pode sofrer combustão incompleta segundo a reação descrita pela equação abaixo.
2 CH4(g)+3 O2(g) 2 CO(g)+4 H2 O(l)
Considere as seguintes equações termoquímicas.
ll I CH4(g)+2 O2(g) CO2(g)+2 H2 O(l) & De<a H^0=-890,0 kJ II 2 CO(g)+O2(g) 2 CO2(g) & De<a H^0=-566,0 kJ
Dadas essas equações termoquímicas, qual o valor de De<a H^circ da equação acima.

Passo 1

O enunciado pede o calor de reação ( De<a H^circ) para a combustão incompleta
2,CH4(g) + 3,O2(g) longrightarrow 2,CO(g) + 4,H2O(l)
O conteúdo é a Lei de Hess, que nos diz que podemos obter De<a H^circ de uma reação somando termicamente equações mais simples dadas.

Passo 2

Multiplicamos a equação I por 2 para termos dois mols de CH4:
I: &CH4(g) + 2,O2(g) longrightarrow CO2(g) + 2,H2O(l), De<a H^circ=-890,0 kJ Rightarrow &2,CH4(g) + 4,O2(g) longrightarrow 2,CO2(g) + 4,H2O(l), De<a H^circ=2times(-890,0)=-1780,0 kJ

Passo 3

Invertemos a equação II para gerar monóxido de carbono a partir de CO2:
II: &2,CO(g) + O2(g) longrightarrow 2,CO2(g), De<a H^circ=-566,0 kJ Inversa: &2,CO2(g) longrightarrow 2,CO(g) + O2(g), De<a H^circ=+566,0 kJ

Passo 4

Somamos termicamente as equações ajustadas:
&2,CH4 + 4,O2 longrightarrow 2,CO2 + 4,H2O, De<a H1=-1780,0 &2,CO2 longrightarrow 2,CO + O2, De<a H2=+566,0hline &2,CH4 + (4-1),O2 longrightarrow 2,CO + 4,H2O, De<a H=De<a H1+De<a H2
Logo,
De<a H^circ = -1780,0 + 566,0 = -1214,0 kJ

Resposta

De<a H^circ = -1214,0 kJ

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