Question

O Ciclohexano (C6H12) é um composto orgânico inflamável. A reação não balanceada de combustão do ciclohexano segue abaixo:   C6H12(l) +  O2(g) →  CO2(g) + H2O(l)   Considerando os dados de entalpia de formação: Entalpia de formação de C6H12 (l) = – 940,2 kcal/mol Entalpia de formação de CO2 (g) = – 94 kcal/mol Entalpia de formação de H2O(l) = – 68 kcal/mol   a) Calcule a variação de entalpia da reação em KJ/mol b) Calcule a massa em gramas de ciclohexano necessária para a liberação de 1590 Kcal de energia.
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Answer 1

a) A variação de entalpia da reação é ΔH = - 132,9 kJ / mol

b) A massa em grama de ciclo-hexano é de 3900 g

Resolução do Exercício

Passo 1 – Reação Ajustada ou Balanceada

Temos 6 C no primeiro membro e apenas 1 C no segundo membro. Para ajustar, usamos como coeficiente de CO2 o número 6, resultando:

C6H12(l) + O2(g) → 6CO2(g) + H2O(l)

Temos 12 H no primeiro membro e apenas 2 H no segundo membro. Para ajustar, usamos como coeficiente de H2O o número 6, resultando:

C6H12(l) + O2(g) → 6CO2(g) + 6 H2O(l)

Finalmente, Temos 18 O no segundo membro e apenas 2 O no primeiro membro. Para ajustar, usamos como coeficiente de O2 o número 9, resultando a equação ajustada ou balanceada

C6H12(l) + 9 O2(g) → 6CO2(g) + 6 H2O(l)

Passo 1 – Cálculo da entalpia dos reagentes

H(C6H12) = - 940,2 kcal / mol x 1 mol = - 940,2 kcal

H(O2) = zero por ser substância simples em sua forma alotrópica mais estável

H(reagentes) = -940,2 kcal

Passo 2 – Cálculo da entalpia dos produtos

H(CO2) = - 94 kcal/mol x 6 mol = - 564 kcal

H(H2O) = - 68 kcal/mol x 6 mol = - 408 kcal

H(produtos) = - 564 + (-408 ) = - 972 kcal

Passo 3 – Cálculo da variação de entalpia da reação (LEI DE HESS)

A lei de Hess diz que a variação de entalpia de uma reação pode ser expressa pela relação:

ΔH = Hprodutos – Hreagentes

Substituindo os valores encontrados no Passo 1 e 2 temos:

ΔH = – 972 – (– 940,2) = – 972 + 940,2 = – 31,8 kcal / mol de C6H6

Passo 4 – Conversão de kcal para kJ

1 kcal        = 4,18 kJ

-31,8 kcal  = ΔH

ΔH = - 31,8 x 4,18 = - 132,9 kJ /mol de C6H6

Passo 5 – Cálculo da massa molar do ciclo-hexano

Fazemos isto a partir das massas atômicas de seus elementos: C = 12 u e H = 1 u

C6H6 = 6 x 12 = 6 x 1 = 78 g/mol

Passo 6 – Cálculo da massa em grama de ciclo-hexno para liberar 1590 kcal

78 g de C6H6 =================== |– 31,8| kcal

m ============================= 1590 kcal

m = 78 x 1590 / 31,8 = 3900 g