Dada a reação de combustão completa do benzeno, em um sistema isobárico, compare a quantidade de calor produzido pela combustão de 1,00 g de propano e 1,00 g de benzeno. Informe qual desses combustíveis seria mais eficiente.

Passo 1

Beleza, a questão é de Termoquímica: a gente tem que comparar a quantidade de calor liberado na combustão completa de 1,00 g de propano e 1,00 g de benzeno, num sistema isobárico. Pra resolver isso, vamos precisar de três coisas principais:
  1. As equações balanceadas das reações de combustão;
  2. Os valores de entalpia de combustão padrão (∆H°comb) desses combustíveis;
  3. Calcular quantos mols de cada substância cabem em 1,00 g e, a partir daí, achar o calor liberado (Qp = ∆H°comb × n).

Passo 2

Primeiro, escrevendo as reações balanceadas e a teoria rápida de entalpia:
– Propano (g):
C3H8(g) + 5,O2(g) longrightarrow 3,CO2(g) + 4,H2O(l)
Aqui, C6H6(l) + tfrac152,O2(g) longrightarrow 6,CO2(g) + 3,H2O(l) do propano é aproximadamente ,kJ/mol.
– Benzeno (l):
E para o benzeno vale cerca de ,kJ/mol.
Teoria: em sistema isobárico (pressão constante), o calor trocado é igual à variação de entalpia da reação, .

Passo 3

Agora calculamos quantos mols cabem em 1,00 g de cada combustível:
– Propano: massa molar nC3H8 = 1,00 g44,10 g/mol approx 0,0227 mol ,g/mol,
nC6H6 = 1,00 g78,11 g/mol approx 0,0128 mol
– Benzeno: massa molar ,g/mol,

Passo 4

Multiplicamos o número de mols pela entalpia de combustão para achar o calor liberado por 1 g:
– Propano:
Qp = n times De
– Benzeno:
Qp = 0,0128 mol times (-3267 kJ/mol) approx -41,8 kJ
O sinal “–” indica calor liberado; o módulo é o valor que nos interessa.

Passo 5

Comparando:
– Propano libera cerca de 50,4 kJ por grama;
– Benzeno libera cerca de 41,8 kJ por grama.
Ou seja, pra cada grama queima, o propano solta mais energia.

Resposta

O propano é mais eficiente, pois libera aproximadamente 50,4 kJ/g, contra 41,8 kJ/g do benzeno.

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