Question

Calcule a entalpia da reação: CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) A partir das seguintes reações:
C(grafite) + O2(g) CO2(g) ΔH = -94 kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) ΔH = -68,4 kcal/mol
C(grafite) + 2 H2(g) CH4(g) ΔH = -17,9 kcal/mol

Answer 1

Reação a ser calculada :  CH4 + 2 O2 ⇒ CO2 + 2 H2O {ΔH = ???...}

Reações a serem consideradas :

I.   C(grafite) + O2 ⇒ CO2 {ΔH = -94 kcal/mol} ;

II.  H2 + 1/2 O2 ⇒ H2O {ΔH = -68,4 kcal/mol} ;

III. C(grafite) + 2 H2 ⇒ CH4 {ΔH = -17,9 kcal/mol}...

Para termos metano (CH4) nos reagentes, invertemos a equação III., de forma que o sinal da entalpia também é invertido :
a) CH4 ⇒ C(grafite) + 2 H2 {ΔH = 17,9 kcal/mol}

Para termos gás oxigênio (O2) nos reagentes e gás carbônico (CO2) nos produtos, apenas adicionamos a equação I. :
b) C(grafite) + O2 ⇒ CO2 {ΔH = -94 kcal/mol} ;

Por fim, para termos 2 mols de água (H2O) do lado dos reagentes, multiplicamos a equação II. por 2 (e a entalpia também), e assim adicionamos :
c) 2 H2 +  O2 ⇒ 2 H2O {ΔH = -136,8 kcal/mol} ;

Somando ( a) + b) + c) ) :

       CH4           ⇒ C(grafite) + 2 H2
C(grafite) + O2 ⇒ CO2
2 H2 +  O2        ⇒ 2 H2O                 +
---------------------------------------------------
CH4 + 2 O2 ⇒ CO2 + 2 H2O → Reação correta !

Fazemos os mesmos com as entalpias de a),b) e c) :

ΔH resultante = 17,9 + (-94) + (-136,8)
ΔH resultante = 17,9 - 94 - 136,8

ΔH resultante = -212,9 kcal/mol ⇒ Entalpia da reação CH4 + 2 O2 ⇒ CO2 + 2 H2O !