Questão de Química — Transformações Químicas e Energia — CESPE / CEBRASPE 2025

Cálculo de entalpia de reação por energia de ligação

Gabarito: letra B. A variação de entalpia ($\Delta H$) da combustão do metano é calculada pela diferença entre a energia consumida para romper as ligações dos reagentes e a energia liberada na formação das ligações dos produtos, resultando em uma liberação de 806 kJ.mol⁻¹.

A equação química balanceada para a combustão do metano é:

Para determinar o valor energético, devemos considerar as ligações envolvidas:

• Reagentes (energia absorvida para romper):

  • 4 ligações C-H: $4 \times 413 = 1652$ kJ

  • 2 ligações O=O: $2 \times 498 = 996$ kJ

  • Total absorvido: $1652 + 996 = 2648$ kJ

• Produtos (energia liberada na formação):

  • 2 ligações C=O (no $CO_2$): $2 \times 803 = 1606$ kJ

  • 4 ligações O-H (no $2H_2O$): $4 \times 462 = 1848$ kJ

  • Total liberado: $1606 + 1848 = 3454$ kJ

O cálculo final da entalpia é dado por $\Delta H = \text{Energia absorvida} - \text{Energia liberada}$:

O sinal negativo indica que a reação é exotérmica, ou seja, libera 806 kJ.mol⁻¹ de calor.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O valor calculado de 354 kJ.mol⁻¹ não corresponde ao balanço energético das ligações fornecidas na tabela.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Corresponde exatamente ao resultado do cálculo termoquímico realizado a partir das energias de ligação da tabela.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A reação é exotérmica (libera calor), portanto, a afirmação de que ela absorve calor está incorreta.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Além de indicar incorretamente a absorção de calor, o valor numérico não condiz com o cálculo estequiométrico das ligações.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O valor de 891 kJ.mol⁻¹ é um distrator comum, frequentemente associado a dados experimentais de combustão do metano em condições padrão, mas não é o resultado obtido a partir das energias de ligação específicas fornecidas na tabela da questão.