Questão 69349

FACULDADE PEQUENO PRINCIPE 2020

Química

(Faculdade Albert Einstein - 2020)

Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é pelo processo conhecido como “reforma de hidrocarbonetos a vapor”, que envolve a reação entre hidrocarboneto e água no estado gasoso, gerando como produtos gasosos CO e H₂.

Considere os valores das entalpias de formação indicados na tabela.

Substância	Entalpia de formação (kJ/mol)
CH_4(g)	–75
H₂O_(g)	–242
CO_(g)	–111
H_2(g)	zero

A partir das informações fornecidas, calcula-se que a produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano

absorve 101 kJ.

absorve 69 kJ.

libera 35 kJ.

libera 69 kJ.

libera 101 kJ.

Gabarito:

absorve 69 kJ.

Resolução:

• Equação balanceada da reação entre metano e água, gerando como produtos CO e H₂:

CH_4(g) + H₂O_(l) → CO_(g) + 3 H_2(g)

Pode-se calcular a entalpia da reação a partir das entalpias de formação dos produtos e dos reagentes:

$Delta H_{r} = Delta H_{produtos} - Delta H_{reagentes}$

$Delta H_{r} = (Delta H_{CO} + 3cdot Delta H_{H_{2}}) - (Delta H_{CH_{4}} + Delta H_{H_{2}O})$

$Delta H_{r} = (-111 + 3cdot 0) - (-242 -75)$

$Delta H_{r} = -111+317$

$Delta H_{r} = 206; kJ$

Essa é a energia envolvida na reação que produz 3 mol de H₂. A energia envolvida no processo que produz 1 mol de H₂ pode ser calculada pela reação

3 mol H₂	__________	206 kJ
1 mol H₂	__________	E

$E = frac{1molcdot 206;kJ}{3mol}$

$E = 68,66;kJ; mol^{-1}$

Como o valor da energia é positivo, pode-se afirmar que a produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano absorve 68,66 kJ de energia.