FCSB 2022

Passo 1 – Identificar as ligações rompidas e formadas

Equação balanceada:

\[2\,\text{H}_2(g) + \text{O}_2(g) \;\longrightarrow\; 2\,\text{H}_2\text{O}(g)\]

• Ligações rompidas (reagentes)
  • 2 ligações H–H → \(2\times 437 = 874\,\text{kJ}\)
  • 1 ligação O=O → \(1\times 494 = 494\,\text{kJ}\)
  Energia gasta: \(874 + 494 = 1\,368\,\text{kJ}\).
• Ligações formadas (produtos)
  Cada molécula de H₂O possui 2 ligações H–O.
  • 4 ligações H–O → \(4\times 463 = 1\,852\,\text{kJ}\)
  Energia liberada: \(1\,852\,\text{kJ}\).

Passo 2 – Calcular a variação de entalpia

\[\Delta H = \sum\text{Energias (rompidas)} - \sum\text{Energias (formadas)}\]

\[\Delta H = 1\,368\;\text{kJ} - 1\,852\;\text{kJ} = -484\;\text{kJ}\]

O sinal negativo indica processo exotérmico: 484 kJ são liberados para cada 2 mol de H₂.

Passo 3 – Energia por grama de H₂

Massa correspondente a 2 mol de H₂:

\[m = 2\,\text{mol}\times 2{,}016\,\frac{\text{g}}{\text{mol}} \approx 4,032\,\text{g}\]

Energia por grama:

\[\frac{484\,\text{kJ}}{4,032\,\text{g}} \approx 120\,\frac{\text{kJ}}{\text{g}}\]

Resposta

Energia gerada na combustão de 1 g de gás hidrogênio ≈ 120 kJ.