A síntese do metano (CH4) pode ser representada pela equação:
C (grafite) +2 H2(g) CH4(g)
As reações envolvidas neste processo estão representadas da seguinte forma:
a) C (grafite) +O2(g) longrightarrow CO2(g) longrightarrow De<a H^circ=-393,5 kJ
b) 2 H2(g)+O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l) longrightarrow De<a H^circ=-571,6 kJ
c) CH4(g)+O2(g) longrightarrow CO2(g)+2 H2 O(l) De<a H^circ=-890,4 kJ
Calcule o
De<a H^circ f(CH4)

Passo 1

O enunciado pede a entalpia padrão de formação de metano, ou seja,
C,(grafite)+2,H2,(g)longrightarrow CH4,(g),
sabendo as entalpias de combustão:
a) C+ O2to CO2,;De<a H^circ=-393,5 kJ
b) 2,H2+ O2to 2,H2O,(l),;De<a H^circ=-571,6 kJ
c) CH4+2,O2to CO2+2,H2O,(l),;De<a H^circ=-890,4 kJ
Vamos usar a Lei de Hess, que diz que podemos somar equações e suas De<a H para obter a reação-alvo.

Passo 2

Somamos as reações (a) e (b) para obter a combustão de :

Passo 3

Note que a soma (a) +(b) é igual à formação do metano seguida de sua combustão:
underbraceC+2,H2;to ;CH4De<a H^circf ;+; underbraceCH4+2,O2;to;CO2+2,H2ODe<a H^circc=-890,4 ;;=;; C+2,H2+2,O2;to CO2+2,H2O
Pela Lei de Hess:
De<a H^circf + De<a H^circc ;=; De<a H^circ(a)+(b)Longrightarrow De<a H^circf -890,4 = -965,1

Passo 4

Isolando De<a H^circf:
De<a H^circf = -965,1 + 890,4 = -74,7 kJ

Resposta

De<a H^circf(CH4) = -74,7 kJ

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