Dada a reação de combustão completa do benzeno, esboce um diagrama de entalpia da reação.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para a gente “esboçar um diagrama de entalpia” da combustão completa do benzeno. Isso cai em Termoquímica – mais especificamente, em entalpia de reação e uso de entalpias de formação para montar um gráfico de energia. Para resolver vamos precisar:
- Escrever a reação química balanceada;
- Pesquisar (ou lembrar) as entalpias padrão de formação (ΔH°f) de cada substância;
- Calcular ΔH° da reação somando ΔH°f dos produtos e reagentes (lei de Hess);
- Desenhar no eixo vertical de entalpia o nível dos reagentes e dos produtos, mostrando ΔH.
Passo 2
Primeiro a reação bem certinha (combustão completa):
Agora, as entalpias padrão de formação (valores típicos):
• ΔH°f[\ce{C6H6(l)}] = +49,0 kJ/mol
• ΔH°f[\ce{O2(g)}] = 0 (referência)
• ΔH°f[\ce{CO2(g)}] = –393,5 kJ/mol
• ΔH°f[\ce{H2O(l)}] = –285,8 kJ/mol
• ΔH°f[\ce{C6H6(l)}] = +49,0 kJ/mol
• ΔH°f[\ce{O2(g)}] = 0 (referência)
• ΔH°f[\ce{CO2(g)}] = –393,5 kJ/mol
• ΔH°f[\ce{H2O(l)}] = –285,8 kJ/mol
Passo 3
Aplicando a lei de Hess:
Então:
Arredondando dá ΔH ≃ –3267 kJ (por mol de benzeno), ou seja, reação fortemente exotérmica.
Passo 4
Agora o esboço do diagrama de entalpia. Imagina o eixo vertical como energia (H). A gente coloca os reagentes num nível mais alto e os produtos bem abaixo, separados por ΔH = –3267 kJ:
Em palavras:
- Nível superior = reagentes (H mais alto).
- Nível inferior = produtos (H mais baixo).
- A seta vertical para baixo indica liberação de 3267 kJ.
Resposta
O diagrama de entalpia mostra reagentes num nível alto e produtos 3267 kJ abaixo, evidenciando que a reação é exotérmica com ΔH ≃ –3267 kJ/mol de benzeno queimado.