Dada a reação de combustão completa do benzeno, calcule a variação de entalpia padrão da reação de combustão de 1 mol de benzeno. Informe se essa reação é exotérmica ou endotérmica.

Passo 1

Beleza! A gente tem que calcular a variação de entalpia padrão da combustão completa de 1 mol de benzeno e dizer se é exotérmica ou endotérmica. Isso é Química Termodinâmica, mais especificamente uso da Lei de Hess e entalpias padrão de formação. Para resolver, vamos precisar:
  • Montar a equação balanceada da reação de combustão do benzeno.
  • Consultar as entalpias padrão de formação (ΔHf°) de cada substância envolvida.
  • Aplicar a fórmula da variação de entalpia de reação: ΔH°reação = sum (nu,ΔHf°)produtos ;-;sum (nu,ΔHf°)rea>=ntes çã

Passo 2

Primeiro, a equação balanceada da combustão completa do benzeno (C₆H₆) é:
C6H6(l) + tfrac152,O2(g) ;longrightarrow; 6,CO2(g) + 3,H2O(l)
Aqui a gente conta átomos de C, H e O pra chegar no coeficiente 15/2 do O₂.

Passo 3

Agora, os valores de entalpia padrão de formação (ΔHf°) a 25 °C:
  • ΔHf°[C₆H₆(l)] = +49,0 kJ/mol
  • ΔHf°[O₂(g)] = 0 kJ/mol (elemento no estado padrão)
  • ΔHf°[CO₂(g)] = –393,5 kJ/mol
  • ΔHf°[H₂O(l)] = –285,8 kJ/mol

Passo 4

Aplicando a Lei de Hess:
ΔH°comb = l[6,(393,5) + 3,(285,8)r] ;-;l[1,(+49,0) + tfrac152,(0)r]
Explicando a teoria: a entalpia de reação é a diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos (multiplicadas pelos coeficientes) e a soma das entalpias de formação dos reagentes.

Passo 5

Vamos calcular passo a passo:
  1. Soma produtos:
    kJ
    kJ
    Total produtos = –2361,0 + (–857,4) = –3218,4 kJ
  2. Soma reagentes:
    kJ

    Total reagentes = +49,0 kJ
  3. Diferença:
    kJ

Resposta

ΔH°⁰₍comb₎ = –3267,4 kJ por mol de C₆H₆ (reação exotérmica)

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