Suponha que você queira aquecer, com gás natural (CH4), o ar de sua casa que apresenta volume igual a 687,5 m^3. A reação de combustão do metano (CH4) ocorre da seguinte forma:
CH4(g)+2 O2(g) CO2(g)+2 H2 O(g)
Calcule o De reação da combustão do metano, sabendo as seguintes entalpias padrão de formação molar:
C(s)+2 H2(g) CH4(g) De
C(s)+O2(g) CO2(g) De
H2(g)+1 / 2 O2(g) H2 O(g) De
Dados: rho(ar)=1,22 kg / m^3 ; MM(ar)=28,9 g / mol ; c(ar)=1,01 J / g K ; MM(CH4)=16 g / mol

Passo 1

Beleza, a gente tem a reação de combustão do metano:
CH4(g) + 2,O2(g) ;longrightarrow; CO2(g) + 2,H2O(g)
O que o enunciado pede é o ΔH° dessa reação. O assunto aqui é Termoquímica, mais especificamente a Lei de Hess e entalpias padrão de formação. Para resolver a gente vai usar a fórmula
De=ntes)çã
e os valores de ΔH°f fornecidos no enunciado.

Passo 2

Antes de calcular, vale lembrar:
  1. Entalpia padrão de formação (ΔH°f) é a variação de energia ao formar 1 mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão.
  2. Para qualquer gás diatômico padrão (como De), .
  3. A Lei de Hess diz que a entalpia total não depende do caminho, só dos estados iniciais e finais. Por isso somamos entalpias de formação com coeficientes estequiométricos.
Então montamos:
çã

Passo 3

Substituindo os valores:
  • De
Fica:
çã

Resposta

ΔH° da reação de combustão do metano = –802,30 kJ/mol.

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