Question

O metanol, um combustível líquido, tem sido utiliza
do como substituto da gasolina e pode ser produzido a par-
tir do metano, conforme a reação representada a seguir:
1 2 CH, (g) + 0, (g) → 2 CH OH (0)
Dado que:
II CH. (g) + H2O(g) C0 (g) + 3H, (g) → AH = +206 kJ
III. 2 H, (g) + 1 C0 (g) → CH,OH (0) → AH = -128 kJ
IV. 2 H, (g) + 0, (g) → 2H,0 (g) → AH = - 483 kJ
a) Calcule a variação de entalpia (AH) da reação I, a
partir dos dados fornecidos.
b) Determine o calor liberado na reação III, quando
280 g de monóxido de carbono são consumidos.​

Answer 1

a) ΔH = -327 kJ/mol

b) 1280 kJ

A Lei de Hess diz que:

Em uma reação química, a variação da entalpia é sempre a mesma, quer ela ocorra em uma única etapa ou em várias. A variação da entalpia depende somente dos estados inicial e final.

Para montar as equações e aplicar a Lei de Hess, podemos fazer algumas alterações:

1°) as equações intermediárias devem estar de acordo com a reação global. Assim precisamos arranjar as equações na ordem que reagem ou são produzidas. Caso seja necessário inverter a reação, troca-se o sinal da ΔH;

2°) acertar os coeficientes também de acordo com a reação global. Se a equação for multiplicada, a ΔH também deve ser multiplicada pelo mesmo número.

3°) realizar o somatório para montar a reação global;

4°) somar os valores das ΔH das equações intermediárias para achar a ΔH da reação global.

Queremos determinar o valor da variação da entalpia da reação:

2 CH4(g) + O2(g) → 2 CH3OH(l)  

Dadas as reações, basta:

Multiplicar II por 2:

2 CH4(g) + 2 H2O(g) → 2 CO(g) + 6 H2(g)    Ho = 2 . 206 kJ  = 412 kJ

Multiplicar III por 2:

4 H2(g) + 2 CO(g) → 2 CH3OH(l)     Ho = 2 . -128 kJ  = -256 kJ

Manter a IV:

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)  Ho = - 483 KJ

Somando as equações:

2 CH4(g) + O2(g) → 2 CH3OH(l)  

ΔH = 412 - 256 -483

ΔH = -327 kJ/mol

b)  Reação III: 4 H2(g) + 2 CO(g) → 2 CH3OH(l)

MM CO = 28 g/mol

2 mols ------- 56 g (2.28 g)

     x    -------- 280 g

56x = 560

x = 10 mols  

1 mol ----libera---- 128 kJ

10 mols ---libera--- x

x = 1280 kJ

Answer 2

Resposta:

a) ΔH = -327 kj  

b) 1280 kj

Explicação:

a)

I) 2 CH4(g) + O2 (g) --> 2 CH3OH(ℓ)

Dado que:

II) CH4(g) + H2O(g) --> CO(g) + 3 H2 (g)  ==> AH0 = +206 kJ (Tem que ter 2 CH4, ão multiplicar por 2)

III) 2 H2(g) + 1 CO (g) --> CH3OH (ℓ)       ==> AH0= -128 kJ

IV) 2 H2(g) + O2(g) --> 2 H2O (g)            ==> AH0 = - 483 kJ

a) Calcule a variação de entalpia (AH) da reação I, a partir dos dados fornecidos.

b) Determine o calor liberado na reação III, quando 280 g de monóxido de carbono são consumidos.

- organizar as reações termoquímicas parciais  observando a reação final

II)  2 CH₄(g) + 2 H₂O(g) ->2 CO(g) + 6 H₂(g) ==> AH⁰ = 2*(+ 206 kJ)= +412 kj (tem que ter 2 CH₄ multiplicar por 2)

III) 4 H₂(g) + 2 CO(g) -> 2 CH₃OH(l)               ==> AH⁰ = 2*(- 128 kJ)= -256 kj (multiplicar por 2 para ter 2 CH₃OH)

IV) 2 H₂(g) + O₂(g) -> 2 H₂O(g)                      ==> AH⁰ = - 483 kJ (manter)

--------------------------------------------------------------------------------  somar  

2 CH₄(g) + O₂ (g) --> 2 CH₃OH(ℓ)

ΔH total = +412 kj - 256 kj – 483 kj  

ΔH total = -327 kj  

b)  

MM(CO): 12 + 16= 28 g/mol  

Regra de três

28 g(CO) ----- 128 kj

280 g(CO) ---   x kj

x= 128 kj * 280 g ÷ 28 g

x= 1280 kj