Questão FC287521
O metano (CH4) é um gás incolor. Sua molécula é tetraédrica e apolar, praticamente insolúvel em água e, quando em contato com o ar, forma uma mistura de alta inflamabilidade. É o m
Química
IDECAN · 2012
O metano (CH4) é um gás incolor. Sua molécula é tetraédrica e apolar, praticamente insolúvel em água e, quando em contato com o ar, forma uma mistura de alta inflamabilidade. É o mais simples dos hidrocarbonetos que reage com oxigênio, produzindo gás carbônico e água, conforme apresentado na equação 1.
Equação 1: CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) \(Δ\)H = – 802,4 kJ/mol
Por outro lado, o metanol (CH3OH), também conhecido como álcool metílico, é um composto químico líquido, inflamável e possui chama invisível. É o álcool mais simples e que reage com oxigênio, também liberando gás carbônico e água, conforme apresentada na equação 2.
Equação 2: CH3OH (g) + 3/2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) \(Δ\)H = – 676,0 kJ/mol
Sob condições especiais e controladas, é possível fazer o metano reagir com oxigênio e produzir metanol, conforme apresentado na equação 3.
Equação 3: CH4 (g) + 1/2 O2 (g) → CH3OH (g) \(Δ\)H = X
O valor da variação de entalpia relativa à terceira equação é
- + 126,4 kJ/mol.
- – 126,4 kJ/mol.
- – 1478,4 kJ/mol.
- + 1478,4 kJ/mol.
- – 252,8 kJ/mol.
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Gabarito
B
Comentário do professor
A variação de entalpia da equação 3 obtém-se pela aplicação da Lei de Hess: combina-se e/ou subtrai-se equações termoquímicas para formar a desejada sem medir calor diretamente.
Observando as equações dadas, basta subtrair a equação 2 da equação 1 para obter a equação 3. Em termos algébricos: \( \Delta H_3 = \Delta H_1 - \Delta H_2 \).
Substituindo os valores: \( X = -802{,}4\ \text{kJ/mol} - (-676{,}0\ \text{kJ/mol}) = -126{,}4\ \text{kJ/mol} \).
Portanto, \( \Delta H \) da reação \( \mathrm{CH_4 + \tfrac{1}{2}O_2 \to CH_3OH} \) é -126,4 kJ/mol, indicando que a reação é exotérmica.
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