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O metanol (CH3OH) é uma substância muito tóxica, seu consumo pode causar cegueira e até morte. Ele é geralmente empregado como anticongelante, solvente e combustível. A reação de síntese do metanol é CO(g) + 2H2(g) --> CH3OH(1).


A partir das equações termoquímicas seguintes e suas respectivas entalpias-padrão de combustão, a 25ºC:

(ver na foto)


Assinale o valor da entalpia-padrão da reação de síntese do metanol a 25ºC, em kJ/mol.

a) +217

b) –217

c) –927

d) +927


OBS: Eu sei que a resposta é a B, mas quero saber a resolução.

Sagot :

Resposta:

Alternativa B

Explicação:

Bons estudos!

Resposta:

B) - 217kJ/mol.

Explicação:

Temos a reação geral:

CO(g) + 2 H₂(g) → CH3OH(ℓ)

E as três auxiliares:

CH₃OH(ℓ) + ³∕₂ O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(ℓ) ∆H = – 638 kJ/mol

H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(ℓ) ∆H = – 286 kJ/mol

CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(ℓ) ∆H = – 283 kJ/mol

Precisamos manter nas reações gerais somente o CO(g), H₂(g) e CH3OH(ℓ), realizando as modificações necessárias para obter uma reação igual à geral. Para isto, vamos cortar alguns elementos das três auxiliares. Primeiro, localizamos estes elementos nas reações:

CH₃OH(ℓ) + ³∕₂ O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(ℓ)

H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(ℓ)

CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(ℓ)

Agora, precisamos dar um jeito de: cortar os restos, transformar H₂(g) em 2 H₂(g) e deixar CH₃OH(ℓ) ao lado oposto da seta em relação a H₂(g) e CO(g). Fazemos isto invertendo a 1ª reação auxiliar e multiplicando a 2ª por 2 (fazemos o mesmo com as suas ∆H):

CO₂ + 2 H₂O → CH₃OH + ³∕₂ O₂ ∆H = + 638 kJ/mol (se torna positivo)

2H₂ + 1 O₂ → 2H₂O ∆H = – 286 kJ/mol × 2 = - 572 kJ/mol

CO + ½ O₂ → CO₂ ∆H = – 283 kJ/mol

Agora, cortamos CO₂ da 1ª reação com o CO₂ da 3ª; somamos 1O₂ (na 2ª reação) com  ½ O₂ (3ª), resultando em ³∕₂ O₂, que cortamos com os ³∕₂ O₂ da 1ª reação e, por fim, cancelamos 2H₂O (2ª) com 2H₂O (1ª). Temos:

CO + 2 H₂ → CH₃OH

Calculando ∆H = 638 + ( - 572 - 283) = 638 - 855 = - 217kJ/mol.

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