De acordo com Schwabe e Wagner, as entalpias de combustão a
em um calorímetro a volume constante para os ácidos fumárico e maleico são
e
, respectivamente.
Qual a diferença de entalpia entre esses isômeros?
Qual a diferença de entalpia entre esses isômeros?
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos dois isômeros, que são moléculas com a mesma fórmula molecular, mas com estruturas diferentes: o ácido fumárico e o ácido maleico. A questão nos dá as entalpias de combustão desses dois ácidos a 25°C em um calorímetro a volume constante. Nosso objetivo aqui é encontrar a diferença de entalpia entre esses dois isômeros. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é entalpia de combustão e como calcular a diferença entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre entalpia de combustão. A entalpia de combustão é a quantidade de energia liberada quando uma substância se queima completamente em presença de oxigênio. Essa energia é geralmente liberada na forma de calor. No caso, as entalpias de combustão são dadas em kJ/mol, ou seja, quilojoules por mol da substância que está sendo queimada.
Passo 3
Temos as entalpias de combustão para os dois isômeros:
- Ácido fumárico:
- Ácido maleico:
O sinal negativo indica que a reação de combustão libera energia (é exotérmica).
Passo 4
Para encontrar a diferença de entalpia entre esses isômeros, vamos subtrair a entalpia de combustão do ácido fumárico da entalpia de combustão do ácido maleico:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores fornecidos na fórmula:
Passo 6
Resolvendo a subtração:
Resposta
A diferença de entalpia entre o ácido maleico e o ácido fumárico é de
. Isso significa que o ácido maleico libera 23,19 kJ/mol mais energia durante a combustão em comparação com o ácido fumárico.