O metano, utilizado em usinas termelétricas, gera eletricidade ...?
O metano, utilizado em usinas termelétricas, gera eletricidade, a partir da energia térmica liberada na sua combustão.
CH4(g) + 2O2(g) --> CO2(g) + 2H2O
Qual o calor envolvido em kJ, na combustão principal de 1 mol desse biogás, aproximadamente? Dados:
C(grafite) + 2h2(g) ---> CH4(g) ΔH= -74,4 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) ---> H2O(g) ΔH= -242,0 kJ/mol
C(grafite) + O2(g) ---> CO2(g) ΔH= -393,5 kJ/mol
Comments
Para este tipo de exercício, aplica-se a inversão (quando necessário), para obter a reação final, sendo que produtos e reagentes iguais devem ser cortados. Lembrando que quando uma reação é invertida seu valor de entalpia também é invertido, ou seja, quando for negativo vira positivo. Logo:
CH4(g) ---------------> C(grafite) + 2H2(g) ΔH= +74,4 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ---> 2H2O(g) ΔH= -242,0 kJ/mol
C(grafite) + O2(g) ---> CO2(g) ΔH= -393,5 kJ/mol
Reação Final: CH4(g) + 2O2(g) ----> CO2(g) + 2H2O(l)
Nota: Perceba que a segunda equação foi balanceada, para formar corretamenta a reação de combustão do Metano. Quando isto ocorre, o valor de entalpia das reações devem ser multiplicados pelo coeficiente de balaceamento, logo:
2H2(g) + O2(g) ---> 2H2O(g) ΔH= 2 x -242,0 kJ/mol ----> -484,0 Kj/mol
Agora aplica-se a lei de Hess para descobrir o calor de combustão de 1 mol Metano:
Hess = Entalpia1 + Entalpia2 + Entalpia3....
Hess = +74,4 + (-484,0) + (-395,5)
Hess = +74,4 - 484,0 - 395,5
Hess = -805,1 Kj/mol
Espero ter ajudado!