Question

Dadas as seguintes equações, a 25 oC: C(grafite) + 2 H2(g) + ½ O2(g) → CH3OH(l) + 238,6 kJ CO2(g) → C(grafit?

Dadas as seguintes equações, a 25 oC: 

C(grafite) + 2 H2(g) + ½ O2(g) → CH3OH(l) + 238,6 kJ 

CO2(g) → C(grafite) + O2(g) – 393,5 kJ 

H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) + 285,8 kJ 

a) Calcule a entalpia de combustão completa do metanol, a 25 oC. 
b) Tal processo é endotérmico ou exotérmico? 

Answer 1

A segunda equação é invertida para que o CO2 esteja do lado do produto, e quando invertemos a reação o sinal da entalpia também é invertida.

Como a entalpia é positiva a reação é endotermica

Answer 2

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 de combustão do metanol, que é a seguinte:

CH3OH + O2 → CO2 + H2O

Dadas as reações, basta:

I. C(grafite) + 2 H2(g) + ½ O2(g) → CH3OH(l) + 238,6 kJ  

II.  CO2(g) → C(grafite) + O2(g) – 393,5 kJ  

III. H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) - 285,8 kJ

*Acredito que há um erro no sinal da entalpia da formação da água, o correto seria o sinal –285,8 (negativo).

Inverter a primeira:

CH3OH(l) → C(grafite) + 2 H2(g) + ½ O2(g) - 238,6 kJ  

Inverter a segunda:

C(grafite) + O2(g) →  CO2(g) + 393,5 kJ  

Manter a terceira e multiplicar por 2:

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) - 571,6 kJ

Somando as equações:

CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O

ΔH = -238,6 + 393,5 - 571,6  

ΔH = - 416,7 kJ

b) O processo é uma reação de combustão, logo há liberação de energia na forma de calor, então é exotérmico, pois há liberação de calor.