Question

Me ajudem por favor . A síntese do metano (CH4) pode ser representada pela equação: C(grafite) + 2H2(g) - CH4(g). As reações envolvidas nesse processo estão representadas da seguinte forma: a) C(grafite) + O2(g) - CO2(g), deltaH= -393,5 KJ b) 2h2(g) + O2(g) - 2H2O(i), deltaH= -571,6 KJ c) CH4(g) + 2O2(g) - CO2(g) +2H2O(i), deltaH= -890,4 KJ Calcule o deltaHf (CH4)
COLOQUEM CALCULO

Answer 1

$C_{(graf)} + O_2_{(g)} \Longrightarrow CO_2_{(g)}\ \ \Delta H = -393.5kJ/mol\\ 2H_2_{(g)} + O_2_{(g)} \Longrightarrow 2H_2O_{(l)}\ \ \Delta H = -571.6kJ/mol\\ CH_4_{(g)}+2O_2_{(g)} \Longrightarrow CO_2_{(g)} + 2H_2O_{(l)}\ \ \Delta H = -890.4kJ/mol$

Usando a Lei de Hess, podemos representar a equação inicial manipulando as equações apresentadas. Vamos manter as equações do Carbono grafite e o Gás Hidrogênio da maneira como estão, pois elas completam a parte esquerda da equação inicial, e vamos inverter a equação do gás metano, de maneira que ele apareça na parte direita da equação, assim como na inicial. Ou seja:

$C_{(graf)} + O_2_{(g)} \Longrightarrow CO_2_{(g)}\ \ \Delta H = -393.5kJ/mol\\ 2H_2_{(g)} + O_2_{(g)} \Longrightarrow 2H_2O_{(l)}\ \ \Delta H = -571.6kJ/mol\\ CO_2_{(g)} + 2H_2O_{(l)} \Longrightarrow CH_4_{(g)}+2O_2_{(g)}\ \ \Delta H = +890.4kJ/mol$

Perceba que, como invertemos a terceira equação, também tivemos que inverter o sinal da sua variação de entalpia. Agora, podemos unir as equações e cancelar aquilo que se repete dos dois lados:

$C + 2O_2 + 2H_2 + CO_2 + 2H_2O \Longrightarrow CO_2 + 2H_2O + CH_4 + 2O_2\\ C_{(graf)} + 2H_2_{(g)} \Longrightarrow CH_4_{(g)}$

Isso prova que nosso raciocínio estava correto. Então basta somar as três equações para descobrir a entalpia-padrão de formação do metano:

$\Delta H_f^0 = -393.5 - 571.6 + 890.4 = -74.7 kJ/mol$