(FUVEST 2011) - Questão Média de Química

Para avaliar a compreensão dos alunos sobre entalpia, proponho a seguinte questão: Em uma aula de laboratório, um grupo de estudantes realiza a reação de síntese do metano (CH4) a partir de seus elementos constituintes, carbono (C) e hidrogênio (H2). A equação química balanceada para a reação é: C(s) + 2H2(g) -> CH4(g). Sabendo que a entalpia padrão de formação do metano é de -74,8 kJ/mol, e que a entalpia padrão de formação do carbono grafite é de 0 kJ/mol, responda: (1) Qual é a entalpia da reação de síntese do metano a partir dos seus elementos constituintes? (2) Considerando a entalpia de combustão do metano, que é de -890,4 kJ/mol, determine se a reação de síntese do metano é exotérmica ou endotérmica e justifique sua resposta com base nos conceitos de entalpia.

O princípio da conservação da massa afirma que a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Considerando essa lei, qual a quantidade de massa em uma reação química que ocorre entre 25 gramas de oxigênio e 10 gramas de hidrogênio para produzir água?

Uma amostra de gás ideal contém 0,5 mols de moléculas de um composto desconhecido, X. Cada molécula de X é composta por um único átomo e ocupa um volume de 10 litros. Considerando a temperatura e a pressão constantes, calcule a massa molar de X em gramas por mol. Considere o uso de 22,4 litros como o volume molar de um gás ideal.