24 A entalpia-padrão de combustão ( \Delta \mathrm{H}^{\circ}{ }_{\mathrm{c}} ) pode ser chamada, também, de calor de combustão.

Passo 1

O enunciado é uma afirmação: “A entalpia-padrão de combustão ( \Delta H^\circ_{\mathrm{c}}) pode ser chamada, também, de calor de combustão.”
O que precisa ser decidido: verificar se essa afirmação é verdadeira ou falsa.
Informações dadas: só a própria afirmação; não há dados numéricos nem condições adicionais.

Passo 2

O que é entalpia e por que ela aparece em “calor” de uma reação.
Definição básica: a entalpia é uma função de estado denotada por H. Quando uma reação química ocorre a pressão constante, o calor trocado com o meio àquela pressão é igual à variação de entalpia da reação:
q_p = \Delta H
onde q_p é o calor trocado a pressão constante e \Delta H é a variação de entalpia entre produtos e reagentes. Aqui, expliquei cada símbolo: q_p = calor a pressão constante; \Delta H = H_{\text{produtos}} - H_{\text{reagentes}}.

Passo 3

O que significa o termo “entalpia-padrão de combustão” \Delta H^\circ_{\mathrm{c}}.
  • “Combustão” refere-se à reação completa da substância com oxigênio, formando normalmente \mathrm{CO_2} e \mathrm{H_2O} (para hidrocarbonetos). Um caso geral para um hidrocarboneto seria:
\mathrm{C_xH_y} + \left(x+\tfrac{y}{4}\right)\mathrm{O_2} \to x\,\mathrm{CO_2} + \tfrac{y}{2}\mathrm{H_2O}.
  • O expoente ^\circ (grau) indica condições padrão (normalmente 1\\ \mathrm{bar} e temperatura especificada, tipicamente 25^\circ\mathrm{C}).
  • A entalpia-padrão de combustão \Delta H^\circ_{\mathrm{c}} é, por convenção, a variação de entalpia para a combustão completa de uma mol de substância em suas condições padrão.

Passo 4

Por que \Delta H^\circ_{\mathrm{c}} pode ser chamado de “calor de combustão”.
Já vimos que, a pressão constante, o calor trocado é igual à variação de entalpia ( q_p=\Delta H). Em calorimetria e em química, o “calor de combustão” é justamente o calor liberado (ou absorvido) quando 1 mol de substância queima sob condições especificadas. Como a entalpia de combustão é exatamente a variação de entalpia associada a essa queima em condições padrão, é natural e correto chamar \Delta H^\circ_{\mathrm{c}} de “calor-padrão de combustão” ou simplesmente “calor de combustão”.

Passo 5

Sinal, unidades e interpretação prática (isso ajuda a usar na prova).
  • Sinal: combustões são geralmente exotérmicas, então \Delta H^\circ_{\mathrm{c}} costuma ser negativo (calor liberado para o ambiente).
  • Unidades típicas: \mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1} (quilojoule por mol).
  • Como calcular em prova: usar entalpias-padrão de formação e a relação
\Delta H^\circ = \sum \Delta H^\circ_{f,\text{produtos}} - \sum \Delta H^\circ_{f,\text{reagentes}}.
Expliquei: \Delta H^\circ_{f} é a entalpia-padrão de formação de cada espécie; some-se (com coeficientes estequiométricos) dos produtos e subtrai-se a soma dos reagentes.

Passo 6

Exemplo concreto (para fixar a ideia) — combustão do metano.
Reação padrão:
\mathrm{CH_4}(g) + 2\,\mathrm{O_2}(g) \to \mathrm{CO_2}(g) + 2\,\mathrm{H_2O}(l).
Usando entalpias padrão de formação típicas (valores comuns em tabelas): \Delta H^\circ_{f}(\mathrm{CO_2}) = -393{,}5\\ \mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}, \Delta H^\circ_{f}(\mathrm{H_2O},l) = -285{,}8\\ \mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}, \Delta H^\circ_{f}(\mathrm{CH_4}) = -74{,}8\\ \mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}, e \Delta H^\circ_{f}(\mathrm{O_2})=0. Aplicando a fórmula:
\Delta H^\circ_{\mathrm{c}} = \bigl[-393{,}5 + 2(-285{,}8)\bigr] - \bigl[-74{,}8 + 2(0)\bigr].
Calculando passo a passo: -393{,}5 + 2(-285{,}8) = -393{,}5 -571{,}6 = -965{,}1. Subtraindo o reagente: -965{,}1 - (-74{,}8) = -965{,}1 + 74{,}8 = -890{,}3\\ \mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}. Esse valor é o calor de combustão padrão do metano (valor negativo, indicando liberação de energia).

Passo 7

Observação final importante para a prova (pequeno detalhe que pode aparecer em questões):
  • “Calor de combustão” e “entalpia de combustão” são termos usados praticamente como sinônimos quando se fala de reações à pressão constante.
  • Se a questão falar de calor medido a volume constante (calorímetro de bomba), o que se mede é q_v que está relacionado à variação de energia interna \Delta U, e aí o termo técnico seria “calor à volume constante” ou energia de combustão medida a volume constante; mas na prática de química geral, \Delta H^\circ_{\mathrm{c}} = “calor de combustão padrão” é a nomenclatura correta.

Resposta

Verdadeiro.

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