A combustão do acetileno pode representar-se pela equação:
C2 H2(g)+5 / 2 O2(g) 2 CO2(g)+H2 O(l) De
a) Calcule o De de formação do acetileno, sendo que os De de formação do H2 O(l) e CO2(g) são dados abaixo.
b) Dado o De da reação de formação do acetileno. Determine o De para a reação de formação.
Dados: De

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem a reação de combustão do acetileno:
C2H2(g) + tfrac52,O2(g) longrightarrow 2,CO2(g) + H2O(l)
com ΔH°₍rxn₎ = –1300 kJ/mol.
a) Pede a ΔH° de formação do acetileno, sabendo ΔH°f do CO₂ (–393,5 kJ/mol) e da água líquida (–285,8 kJ/mol).
b) Usando ΔG°f do acetileno (209,2 kJ/mol), acha ΔS° da reação de formação dele.
Conteúdo envolvido: entalpia padrão de reação (ΔH°₍rxn₎ = ΣΔH°f(prod) – ΣΔH°f(reag)) e relação de energia livre ΔG° = ΔH° – T·ΔS°. Vamos precisar das entalpias de formação dadas, da equação acima e da temperatura padrão (298 K).

Passo 2

Para achar a entalpia de formação do acetileno (ΔH°f(C₂H₂)), usamos a fórmula geral da entalpia de reação:
ΔH°rxn ;=;sum ΔH°f(produtos) ;-;sum ΔH°f(rea>=ntes)
Aqui:
– Produtos: 2 CO₂(g) e 1 H₂O(l)
– Reagentes: 1 C₂H₂(g) e 5/2 O₂(g) (ΔH°f(O₂)=0)

Passo 3

Substituindo valores:
-1300 = l[2cdot(-393,5) + 1cdot(-285,8)r];-;l[ΔH°f(C2H2) + tfrac52cdot0r]
Calculando o colchete dos produtos:
2·(–393,5) = –787,0
–787,0 + (–285,8) = –1072,8
Logo
-1300 = -1072,8 ;-; ΔH°f(C2H2) Longrightarrow -1300 + 1072,8 = -,ΔH°f(C2H2)
-227,2 = -,ΔH°f(C2H2) ;Longrightarrow; ΔH°f(C2H2) = +227,2;kJ/mol

Passo 4

Agora, para a parte (b), usamos a relação termodinâmica:
ΔG° = ΔH° - T,ΔS°
Aqui queremos ΔS° da reação de formação do acetileno (isto é, a reação que forma C₂H₂ a partir dos elementos no estado padrão). Colocamos ΔG°f e ΔH°f do acetileno e T = 298 K.

Passo 5

Isolando ΔS°:
ΔS° = ΔH° - ΔG°T
Substituindo ΔH°f = +227,2 kJ/mol e ΔG°f = +209,2 kJ/mol:
ΔS° = 227,2 - 209,2298 ;(kJ/K·mol) = 18,0298 approx 0,0604;kJ/K·mol
Convertendo pra J/K·mol:
0,0604 kJ/K·mol × 1000 = 60,4 J/K·mol.

Resposta

ΔH°f(C₂H₂) = +227,2 kJ/mol
ΔS° (formação de C₂H₂) = +60,4 J/(K·mol)

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