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Em minas de carvão, é comum ocorrer desprendimento de metano, que juntamente com o O2 do ar forma uma mistura explosiva conhecida como gás grisu. As

Em minas de carvão, é comum ocorrer desprendimento de metano, que juntamente com o O2 do ar forma uma mistura explosiva conhecida como gás grisu. As equações que se seguem representam a combustão desse gás. CH4(g) + 2 O2(g) ---> CO2(g) + 2 H2O(g) deltaH = - 802 kJ CH4(g) + 2 O2(g) ---> CO2(g) + 2 H2O(L) deltaH = - 890 kJ As informações dadas permitem concluir que para ocorrer a transformação são H2O(L) ---> H2O(g) a) liberados 88 kJ/mol. b) absorvidos 88 kJ/mol. c) liberados 846 kJ/mol. d) absorvidos 44 kJ/mol. e) liberados 176 kJ/mol.

Respostas

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Andre Smaira

A reação global para o processo é dada por:


\[{H_2}{O_{(l)}} \to {H_2}{O_{(g)}}\]

Basta agora calcularmos a variação da entalpia da reação global solicitada. Assim, precisamos combinar as entalpias de reação parciais que são fornecidas pelo enunciado. Deste modo, temos que fazer os seguintes rearranjos:

\(C{H_{4\left( g \right){\text{ }}}}{\text{ + }}2{O_{2\left( g \right)}}{\text{ }} \to {\text{ }}C{O_{2\left( g \right)}}{\text{ }} + {\text{ }}2{\text{ }}{H_2}{O_{\left( g \right)}}\) \(\Delta {H_{}} =\) -802 kJ

\(C{O_{2\left( g \right)}}{\text{ }} + {\text{ }}2{\text{ }}{H_2}{O_{\left( L \right)}} \to C{H_{4\left( g \right){\text{ }}}}{\text{ + }}2{O_{2\left( g \right)}}\) \(\Delta {H_{}} =\) +890 kJ

Somando as equações acima:


\[2{H_2}{O_{(l)}} \to 2{H_2}{O_{(g)}}\]

Note que a soma de todas as etapas desse conjunto de reações fornece a equação global multiplicada por dois. Vale lembrar que: se multiplicarmos uma reação por um coeficiente A, a respectiva entalpia de formação também será multiplicada por esse coeficiente. Além disso, quando invertermos o sentido da reação, a entalpia também tem sinal trocado.

Somando os valores de entalpia, temos:


\[\eqalign{ & \Delta {H_f} = -802+890kJ \cr & \Delta {H_f} = 88kJ }\]

Como a reação está multiplicada por 2, temos que dividir esse valor por 2, assim encontraremos o respectivo valor para 1 mol. Deste modo, temos que a entalpia da reação é \(\boxed{44kJ/mol}\). Ou seja, absorve o equivalente a 44 kJ/mol de energia.

Portanto, a alternativa correta é a D

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