O etanol (CH3COOH) ou álcool etílico, pode ser obtido através do processamento e fermentação de diferentes fontes, como cana-de-açúcar, milho, beterraba e batata. A indústria sucroalcooleira brasileira utiliza a cana como principal matéria prima para o etanol. A equação da entalpia termoquímica de formação do etanol está representada abaixo.
2 C(graf) + 3 H2(g) + 1/2 O2(g) → C2H6O(l) ΔHf = ?
Energeticamente, a entalpia padrão de formação do etanol pode ser determinada através de 3 diferentes equações de combustão. As equações estão representadas abaixo:
C(graf) + O2(g) → CO2(g) ΔHf = -394 kJ mol-1
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔHf = -286 kJ mol-1
C2H6O(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
ΔHf = -1368 kJ mol-1
Baseado nos dados acima, qual o ΔHf do etanol, em kJ.mol-1?
A)-278
B) - 2.048
C) -688
D) -1024
E) -3.014
Respostas
Resposta:
A)
Explicação:
2C(graf) + 3 H2(g) + 1/2 O2(g) → C2H6O ΔHf = x
I - C(graf) + O2(g) → CO2 ΔHf = -394
II - H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔHf = -286
III - C2H6O(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔHf = -1368
Lei de Hess:
(2 * I) + (3 * II) - ( III ) = X
X = (2*-394) + (3*-286) - (-1368) = - 278kJ/mol
∆H da reação de formação do etanol é: a) ΔH = -278 kJ mol-1
A Lei de Hess diz que:
Em uma reação química, a variação da entalpia é sempre a mesma, quer ela ocorra em uma única etapa ou em várias. A variação da entalpia depende somente dos estados inicial e final.
Temos a seguinte reação:
2 C(graf) + 3 H2(g) + 1/2 O2(g) → C2H6O(l) ΔHf = ?
Baseado nas entalpias fornecidas para cada um deles, aplicando a Lei de Hess, obtemos que:
Mantém a primeira e multiplica por 2:
I. 2 C(graf) + 2 O2(g) → 2 CO2(g) ΔHf = -788 kJ mol-1
Mantém a segunda e multiplica por 3:
II. 3 H2(g) + 3/2 O2(g) → 3 H2O(l) ΔHf = -858 kJ mol-1
Inverte a terceira:
III. 2 CO2(g) + 3 H2O(l) → C2H6O(l) + 3 O2(g) ΔHf = +1368 kJ mol-1
Somando, temos:
2 C(graf) + 3 H2(g) + 1/2 O2(g) → C2H6O(l) ΔHf = ?
ΔH = -788 - 858 + 1368
ΔH = -278 kJ mol-1
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