Dada a reação de combustão completa do benzeno, em um sistema isobárico, compare a quantidade de calor produzido pela combustão de
de propano e
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:
- As equações balanceadas das reações de combustão;
- Os valores de entalpia de combustão padrão (∆H°comb) desses combustíveis;
- 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):
– Propano (g):
Aqui,
do propano é aproximadamente
,kJ/mol.
– Benzeno (l):
– 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 ,g/mol,
– Propano: massa molar
– 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:
– Propano:
– Benzeno:
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.
– 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.