Usando ?Hf° (kJ·mol?¹): CH4 = -74,8; CO2 = -393,5; H2O(l) = -285,8, calcule ?H°rxn para a combustão: CH4 + 2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Usando ?Hf° (kJ·mol?¹): CH4 = -74,8; CO2 = -393,5; H2O(l) = -285,8, calcule ?H°rxn para a combustão: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O (valor por mol de CH4).
- A) ?H°rxn = -500 kJ·mol?¹
- B) ?H°rxn = -890,3 kJ·mol?¹
- C) ?H°rxn = 890,3 kJ·mol?¹
- D) ?H°rxn = -870 kJ·mol?¹
- E) ?H°rxn = -1000 kJ·mol?¹
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Use a lei de Hess pela entalpia de formação: deltaH da reação = soma dos Hf dos produtos - soma dos Hf dos reagentes, sempre multiplicando cada Hf pelo coeficiente estequiométrico. Passo 2: O2 é substância simples no estado padrão, então Hf(O2) = 0 kJ·mol^-1. Passo 3: Produtos: CO2 (1 mol) + H2O(l) (2 mols) = -393,5 + 2(-285,8) = -393,5 - 571,6 = -965,1 kJ. Passo 4: Reagentes: CH4 (1 mol) + O2 (2 mols) = -74,8 + 2(0) = -74,8 kJ. Passo 5: deltaH = -965,1 - (-74,8) = -965,1 + 74,8 = -890,3 kJ·mol^-1 de CH4. Passo 6: Conferindo com o gabarito oficial, a alternativa B (-890,3 kJ·mol^-1) coincide com o resultado obtido, portanto o gabarito está correto. Passo 7: Por que as outras estão erradas: A (-500) não corresponde a nenhuma combinação correta dos valores fornecidos; C (890,3) tem o sinal invertido, o que aconteceria se fosse calculado reagentes menos produtos; D (-870) resulta de um erro de cálculo ou arredondamento, pois a conta exata dá -890,3; E (-1000) surge de arredondar grosseiramente os valores e não chega ao resultado exato.
💡 Dica: Utilize a fórmula de Hess para calcular a variação de entalpia.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente ignorou a entalpia de formação da água ou da CH4 e fez uma subtração parcial, chegando a um valor arredondado sem base na conta correta.
?H°rxn = S?Hf°(prod) - S?Hf°(reag): [-393,5 + 2(-285,8)] - [-74,8] = -965,1 - (-74,8) = -890,3 kJ·mol?¹.
O aluno inverteu a ordem da subtração, calculando reagentes menos produtos, e assim trocou o sinal do resultado final.
O aluno fez a conta com erro de cálculo ou arredondamento intermediário, obtendo um valor próximo de -890 mas não exato.
Por que engana: O aluno pode confundir os valores de entalpia de formação, resultando em um cálculo incorreto da entalpia de reação.
O aluno arredondou os valores para múltiplos de 100 e chegou a -1000, desconsiderando a precisão necessária para a resposta exata.
Raio-X da questão
entalpia de combustão
avaliacao
entalpia de formação · reação de combustão
Revisar a lei de Hess e cálculos de entalpia.
O aluno pode confundir os valores de entalpia de formação, resultando em um cálculo incorreto da entalpia de reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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