ita - 2016 - termoquimica

ITA 2016 - Considere as entalpias padrão de formação dos seguintes compostos: 

Sabendo que a capacidade calorífica da água, à pressão constante, vale 75,9 J.mol-1K-1 e que sua entalpia de vaporização é igual a 40,66 kJ.mol-1 , assinale a alternativa que melhor corresponde ao número de mols de metano necessários para vaporizar 1 L de água pura, cuja temperatura inicial é 25 °C, ao nível do mar. a) 1,0. b) 2,0. c) 2,9. d) 3,8. e) 4,7.

gabarito: C

Olá!

A água está no estado líquido (25C) e vai vaporizar (100C):
Qsensivel + Qlatente 

como foi dado a capacidade, usamos a fórmula Q=n.C.t  (densidade da h20 é 1 e o volume dado é 1L :. m=1000g)


Qs=1000/18.75,9.(100-25)      ----->     Qsensivel = 316,25 kJ



Calor latente = m.L    -->   L significa o calor para cada 1g

a questão forneceu 40,66 KJ/mol ----> calor para cada mol 
(aqui está o pulo do gato) tem q transformar em calor/grama   (1mol de h20=18g)

Q = m.L = 1000g.40,66/18g       ------->        Qlatente = 2258,89 kJ



Qtotal = Qs +Ql = 2575,14 kJ (a h20 precisa receber para vaporizar)




Agr precisa saber qnto 1mol de metano libera (deltaH):

1CH4 + 2O2  --->  1CO2 + 2H2O 

deltaH = Hprod - Hreag = [-393,51 + 2.(-285,83)] - (-74,81 + 2.0)    =   -890,36 kJ /mol



finalizando essa trabalheira,  

1mol CH4 -------> 890,36 KJ
  n mols   ------->  2575,14 KJ    :.    n = 2,9 mol CH4