A combustão completa de 1 mol de acetona (
) libera 1790 kJ
Usando essa informação junto com os dados do apêndice C, calcule a entalpia de formação da acetona. (R: -247,99 kJ/mol)
Usando essa informação junto com os dados do apêndice C, calcule a entalpia de formação da acetona. (R: -247,99 kJ/mol)
Passo 1
O enunciado fornece a reação de combustão completa da acetona e a entalpia padrão dessa reação:
O que se pede: calcular a entalpia padrão de formação da acetona, isto é
.
Dados pegos no Apêndice C (valores padrão de entalpias de formação):
-
(peguei do Apêndice C). -
(peguei do Apêndice C). -
(por definição).
Passo 2
Conceito e ferramenta que vamos usar (explicado de forma simples).
- A entalpia padrão de formação
é a variação de entalpia quando 1 mol da substância é formado a partir dos elementos em suas formas padrão. - A Lei de Hess: a entalpia é uma função de estado, então a entalpia de uma reação é igual à soma das entalpias das etapas que a compõem. Na prática usamos a relação:
onde
são os coeficientes estequiométricos (positivos) das espécies na reação balanceada.
- Aqui isso significa: a entalpia da combustão é a soma das entalpias de formação dos produtos (cada uma multiplicada por seu coeficiente) menos a soma das entalpias de formação dos reagentes.
Passo 3
Escrever a equação de Hess aplicada à reação dada. Usando a fórmula da Lei de Hess para esta reação:
Como
, isso simplifica para:
Passo 4
Isolar a entalpia de formação da acetona na expressão acima. Rearranjando para
:
Explicação do porquê: somamos as entalpias dos produtos e subtraímos a entalpia total medida da reação; isso nos dá a entalpia necessária para formar o reagente acetona a partir dos elementos, consistente com a definição.
Passo 5
Substituir os valores numéricos (os valores das entalpias de formação dos produtos peguei no Apêndice C como declarado no Passo 1) e calcular passo a passo.
Calcule primeiro as contribuições dos produtos:
Somando as contribuições dos produtos:
Agora aplicar a fórmula do Passo 4, lembrando que
:
Passo 6
Interpretação curta (motivacional): o resultado é negativo, o que indica que formar a acetona a partir dos elementos padrão libera energia (entalpia de formação negativa). É exatamente o que se esperava numericamente e bate com o valor fornecido como resposta de conferência.