Usando calores de formação padrão (kJ·mol?¹): ?Hf°(CH3OH,l) = -238,6; ?Hf°(CO2,g) = -393,5; ?Hf°(H2O,l) =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Usando calores de formação padrão (kJ·mol?¹): ?Hf°(CH3OH,l) = -238,6; ?Hf°(CO2,g) = -393,5; ?Hf°(H2O,l) = -285,8. Para a reação balanceada CH3OH(l) + 3/2 O2(g) ? CO2(g) + 2 H2O(l), calcule ?H°rxn por mol de CH3OH.
- A) ?H°rxn ˜ -726,5 kJ por mol de CH3OH.
- B) ?H°rxn = 0 kJ por mol.
- C) ?H°rxn = -800 kJ por mol.
- D) ?H°rxn = -400 kJ por mol.
- E) ?H°rxn = -500 kJ por mol.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. A variação de entalpia padrão da reação é calculada pela lei de Hess: delta H da reação = soma das entalpias de formação dos produtos (multiplicadas pelos coeficientes) menos a soma das entalpias de formação dos reagentes (também multiplicadas pelos coeficientes). Passo 2: Entalpia de formação de substâncias simples no estado padrão é zero. O O2(g) é substância simples, logo contribui com zero. Passo 3: Produtos: CO2(g) tem -393,5 kJ/mol, e há 2 mol de H2O(l), cada uma com -285,8 kJ/mol, somando 2 x (-285,8) = -571,6 kJ. Total dos produtos: -393,5 + (-571,6) = -965,1 kJ. Passo 4: Reagentes: CH3OH(l) tem -238,6 kJ/mol, com coeficiente 1, e O2(g) tem zero. Total dos reagentes: -238,6 kJ. Passo 5: delta H da reação = (-965,1) - (-238,6) = -965,1 + 238,6 = -726,5 kJ por mol de CH3OH, pois o coeficiente do CH3OH é 1. Passo 6: Comparando com o gabarito oficial (A), o resultado coincide com a alternativa A. Passo 7: Por que as outras estão erradas: B (0 kJ) ignora as entalpias de formação não nulas dos compostos; C (-800 kJ) não corresponde à soma correta dos termos; D (-400 kJ) considera apenas aproximadamente o CO2 e ignora a água e o metanol; E (-500 kJ) não corresponde ao cálculo com os coeficientes corretos.
💡 Dica: Calcule a variação de entalpia usando os calores de formação.
Alternativa por alternativa
?H° = [-393,5 + 2(-285,8)] - [-238,6] = -726,5 kJ; aplica-se a Lei de Hess com ?Hf° dos produtos menos reagentes.
O aluno provavelmente acha que, em reações de combustão, as entalpias de formação se cancelam ou que o resultado deve ser zero, sem fazer a subtração entre produtos e reagentes.
O aluno provavelmente faz a soma com erro de sinal ou de arredondamento, obtendo -800 em vez de -726,5, e não usa corretamente os coeficientes da água.
Por que engana: O aluno pode confundir os valores de entalpia de formação e não considerar corretamente a estequiometria da reação ao calcular a entalpia de reação.
O aluno provavelmente considera apenas a entalpia de formação do CO2 como se fosse a variação total da reação, ignorando as duas moléculas de água e o metanol.
O aluno provavelmente erra na montagem da soma, por exemplo esquecendo o coeficiente 2 da água ou o sinal de um dos termos, e chega a um valor arredondado.
Raio-X da questão
entalpia de reação
avaliacao
entalpia de formação · reação química balanceada
Revisar os conceitos de entalpia e calores de formação.
O aluno pode confundir os valores de entalpia de formação e não considerar corretamente a estequiometria da reação ao calcular a entalpia de reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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