Question

O gás hidrogênio é considerado um ótimo combustível — o único produto da combustão desse gás é o vapor de água, como mostrado na
equação química.

Descrição da equação química:

Os reagentes 2 H2 (gasoso) mais O2 (gasoso) formam 2 H2O (gasoso).

Um cilindro contém 1 quilograma de hidrogênio e todo esse gás foi queimado. Nessa reação, são rompidas e formadas ligações químicas que envolvem as energias listadas no quadro.

Descrição do quadro: Quadro com os tipos de ligações químicas e suas respectivas energias de ligação em quilojoule por mol.
H ligação simples H: 437.
H ligação simples O: 463.
O ligação dupla O: 494.

Massas molares (grama por mol): h2 igual a 2; O2 igual a 32; H2O igual a 18.

Qual é a variação da entalpia, em quilojoule, da reação de combustão do hidrogênio contido no cilindro?

A) −242 000

B) −121 000

C) −2 500

D) +110 500

E) +234 000​

Answer 1

A variação da entalpia da reação de combustão do hidrogênio contido no cilindro (1 kg) é de -242.000 kJ.

A energia ou entalpia de ligação é definida como a variação de entalpia verificada na quebra de 1 mol de uma determinada ligação química, considerando que todas as substâncias estejam no estado gasoso, a 25° C e 1 atm.

Para calcular a energia de ligação presente em uma reação química, utilizamos a expressão abaixo:

ΔH = Σr - Σp

Onde:

ΔH = variação da entalpia;

Σr = soma das energias necessárias para quebrar cada ligação no reagente;

Σp = soma das energias necessárias para formar cada ligação no produto.

A reação dada é:

2 H2(g) + O2(g)  →  2 H2O(g)

Será necessário quebrar as seguintes ligações:

2 H - H = 2 x 437 kJ

O = O = 494 kJ

Total = 1368 kJ

Ligações formadas :

4 H - O = 4 x 463 = 1852 kJ

ΔH = Σr - Σp

ΔH = 1368 - 1852

Total da reação = –484 kJ/mol

Agora, sabendo que:

1 mol H2 ------------- 2 g

    x ------------------ 1000 g

2x = 1000

x = 500 mol

-484 kJ -------- 1 mol

    x -------------- 500 mol

x = - 242000 kJ

A variação da entalpia da reação de combustão do hidrogênio contido no cilindro (1 kg) é de -242.000 kJ.

Answer 2

Resposta:

A reação dada é:

2 H2(g) + O2(g)  →  2 H2O(g)

Será necessário quebrar as seguintes ligações:

2 H2(g)          +    O2(g)         →      2 H2O(g)

2 x 437 kJ    +    494 kJ       -        4 x 463 KJ

874                +   494             -         1852

1368  - 1852 kJ

-484 KJ

Agora, sabendo que:

1 mol H2 ------------- 2 g

   x ------------------ 1000 g

2x = 1000                 x = 500 mol

observe que no produto final temos 2 mols

-484 kJ -------- 2 mol

   x -------------- 500 mol

x = - 121 000 kJ

ou

484 ------------------ 2 mol x 2g de h2

 X--=------------------1000g

X= - 121 000 kJ