A entalpia de sublimação do grafite é 716 kJ ⋅ mol−1.\pu{716 kJ.mol-1}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia de formação do metanol.

DadosHX2\ce{H2}OX2\ce{O2}C−H\ce{C-H}C−O\ce{C-O}O−H\ce{O-H}
ΔHL∘/kJmol\Delta H^\circ_\mathsf{L}/\pu{kJ//mol}436\pu{436}496\pu{496}412\pu{412}360\pu{360}463\pu{463}
Gabarito
Gabarito

A entalpia de formação do metanol pode ser estimada a partir de um ciclo envolvendo a atomização dos reagentes simples e a formação das ligações no produto. Para isso, considera-se a sublimação do grafite, a dissociação de HX2\ce{H2} e OX2\ce{O2} e, depois, a formação das ligações presentes na molécula de metanol.

Etapa 1.Escreva a reação de formação do metanol.

C(s,grafite)+2 HX2(g)+12 OX2(g)→CHX3OH(g) \ce{ C(s, grafite) + 2 H2(g) + 1/2 O2(g) -> CH3OH(g) }

Etapa 2.Calcule a entalpia de dissociação das ligações quebradas nos reagentes.

Ligações quebradas: grafite+2×H−H+12×O=O \text{grafite} \enspace+\enspace 2\times\ce{H-H} \enspace+\enspace \dfrac{1}{2}\times\ce{O=O} Logo, ΔHquebra∘={(716)+2(436)+12(496)}kJmol=1836 kJ ⋅ mol−1 \Delta H_\mathrm{quebra}^\circ = \Big\{ (\pu{716}) + 2(\pu{436}) + \dfrac{1}{2}(\pu{496}) \Big\}\pu{kJ//mol} = \pu{1836 kJ.mol-1}

Etapa 3.Calcule a entalpia de formação das ligações formadas no produto.

Ligações formadas em CHX3OH\ce{CH3OH}: 3×C−H+1×C−O+1×O−H 3\times\ce{C-H} \enspace+\enspace 1\times\ce{C-O} \enspace+\enspace 1\times\ce{O-H} Logo, ΔHformac\ca~o∘=−{3(412)+(360)+(463)}kJmol=−2059 kJ ⋅ mol−1 \Delta H_\mathrm{formação}^\circ = -\Big\{ 3(\pu{412}) + (\pu{360}) + (\pu{463}) \Big\}\pu{kJ//mol} = \pu{-2059 kJ.mol-1}

Etapa 4.Calcule a entalpia de formação do metanol.

De ΔHf∘=ΔHquebra∘+ΔHformac\ca~o∘ \Delta H_\mathrm{f}^\circ = \Delta H_\mathrm{quebra}^\circ + \Delta H_\mathrm{formação}^\circ Logo, ΔHf∘={(1836)+(−2059)}kJmol=−223 kJ ⋅ mol−1 \Delta H^\circ_\mathrm{f} = \Big\{ (\pu{1836}) + (\pu{-2059}) \Big\}\pu{kJ//mol} = \boxed{ \pu{-223 kJ.mol-1} }