7.63 Determine a entalpia da reação de hidrogenaçăo do etino a etano,
, a partir dos seguintes dadoss
.
.
Passo 1
O enunciado pede a entalpia da reação de hidrogenação do etino (acetileno) para eteno (etileno). Vou trabalhar com a reação balanceada que conserva átomos de C e H:
As informações fornecidas (peguei estes valores do enunciado) são as entalpias-padrão de combustão:
O que se pede: calcular
da reação indicada (entalpia padrão da reação).
Passo 2
Conceitos e ideia do método (pequena aula):
- A entalpia é uma função de estado: se conhece a entalpia de algumas reações cujas somas dão a reação desejada, pode-se obter a entalpia da reação desejada somando/subtraindo as entalpias conhecidas (isso é a Lei de Hess).
- A entalpia de combustão
de um composto refere-se à reação em que o composto é queimado em oxigénio formando e . - Estrategicamente, escrevemos as equações de combustão dos reagentes e produtos e as combinamos (somando/subtraindo) de modo a obter a equação-alvo; então somamos/subtraímos as respectivas entalpias.
Vou escrever as equações de combustão balanceadas (cada uma é a definição da
dada):
Combustão do acetileno:
Combustão do eteno:
Combustão do hidrogénio:
Passo 3
Combinar equações por soma (aplicando Hess):
- Se somarmos as duas combustões (acetileno) e (hidrogénio) obtemos:
ou seja
A entalpia dessa soma é a soma das entalpias:
Passo 4
Isolar a reação desejada subtraindo a combustão do eteno:
- Observa-se que a combustão do eteno produz os mesmos produtos (
) e consome . Então, se fazermos
os termos com
,
e
se cancelam, restando exatamente:
Pelas regras da Lei de Hess, a entalpia dessa reação é
Substituindo os números (peguei todos os valores do enunciado):
Passo 5
Interpretação e conclusão didática pequena:
- O resultado
indica que a hidrogenação de a é levemente exotérmica (libera energia). - Resumindo: usamos as entalpias de combustão dadas, montamos as equações de combustão balanceadas, somamos/subtraímos para obter a equação desejada e aplicamos a Lei de Hess para obter a entalpia da reação.