Question

Tendo como base as entalpias de combustão do metano (-900,0 kJ/mol) e do
hidrogênio (-600 kJ/mol), calcule a massa de hidrogênio que fornece a
mesma energia correspondente a 10 kg de metano.
Considerando os dados abaixo:
N 2 (g) + O 2 (g) → 2 NO (g) ΔH = 180,7 kJ
2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g) ΔH = -113,1 kJ
2 N 2 O (g) →2 N 2 (g) + O 2 (g) ΔH = -163,2 kJ
Determine o ΔH da reação
N 2 O (g) + NO 2 (g)→ 3 NO (g)

Answer 1

Resposta e explicação:

1) A massa molar do metano (CH4) e do hidrogênio (H2) é, respectivamente:

M(CH4) = 12+4*1 = 16g/mol.    ΔH = -900 kJ/ mol.

M(H2) = 2*1 = 2g/mol.             ΔH = -600 kJ/ mol.

Primeiramente, tem-se que achar a energia total fornecida com os 10 kg de metano.

1 mol --- 16g

x --- 10000g

x = 625 mols.

1 mol --- -900kJ

625 mols --- x

x = -562.500kJ.

Portanto, a energia total é ΔH = -562.500 kJ/ mol.

Finalmente, calcularemos a massa de hidrogênio fornecida com a mesma energia correspondente aos 10 kg de metano.

1 mol --- -600kJ

x --- -562.500kJ

x = 937,5 mols.

1 mol --- 2g

937,5 mols --- x

x = 1.875g = 1,875 kg de H2.

Portanto, a massa será 1,875 kg de H2.

2) Nesse exercício, será necessário a utilização da Lei de Hess.

N2 (g) + O2 (g)     → 2 NO (g)                   ΔH = +180,7 kJ

2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g)                 ΔH = -113,1 kJ   ***(inverter)

2 N2O (g)             → 2 N2 (g) + O2 (g)      ΔH = -163,2 kJ

∦ + ∦            → 2 NO (g)                  ΔH = +180,7 kJ

2 NO2 (g)    → 2 NO (g) + ∦            ΔH = +113,1 kJ   *

2 N2O (g)   → N2 (g) + O2 (g)         ΔH = -163,2 kJ

4 N2O (g) + 4 NO2 (g)→ 6 NO (g)     (÷2)

N2O (g) + NO2 (g)→ 3 NO (g)

ΔH = 180,7 + 113,1 - 163,2

ΔH = 130,6 kJ/ mol.

Portanto, o ΔH da reação é ΔH = 130,6 kJ/ mol.