a reação química abaixo representa da produção de gas hidrogenio
H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)
Na determinação da variação de entalpia dessa reação quimica,são consideradas as seguintes equações
1-H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) deltaHf=-242kJ
2C(s)+O2(g) CO2(g) deltaf=-393KJ
3O2(g)+2CO(g) 2CO2(g) deltaHf=-477Kj
Calcule a energia para produção de 1kg de gas hidrogenio (M.M H2=2g/mol)
Soluções para a tarefa
oii
O agente redutor de uma reação química é aquele que se oxida nesse processo, acarretando assim a redução de outra substância. Esse agente é identificado pelo seu número de oxidação, que aumenta ao longo da reação.
Observe a seguir os números de oxidação de cada elemento químico participante na equação química de produção de hidrogênio.
Analisando-se essa equação, verifica-se que o carbono foi o elemento químico que teve aumento no número de oxidação, sendo por consequência o agente redutor.
No cálculo da variação de entalpia, as equações termoquímicas têm de ser organizadas no sentido de representarem as etapas da reação de síntese do gás hidrogênio, conforme é apresentado a seguir.
Primeira equação termoquímica: deve ser invertida, tornando a água um reagente, o que acarreta a inversão de seu sinal na entalpia-padrão.
H2O (g) H2 (g) + O2 (g) Ho = + 242,0 kJ
Segunda equação termoquímica: não é alterada.
C (s) + O2 (g) CO2 (g) Ho = 393,5 kJ
Terceira equação termoquímica: deve ser invertida, tornando o CO um produto. Além disso, como a equação de síntese tem apenas 1 mol de CO (g), a terceira equação deve também ser dividida por 2.
CO2 (g) O2 (g) + CO (g) Ho = + 238,5 kJ
De acordo com a equação termoquímica obtida, para a produção de 1 mol de gás hidrogênio são necessários 87 kJ.
Como a massa molar do gás hidrogênio é igual a 2 g.mol-1, a energia necessária para a produção de 1 kg de gás hidrogênio é calculada a partir da seguinte relação: faz uma regra de três
87 kJ -- 2 g
X -- 1 000 g X = 4,35 × 104 kJ