Dadas as seguintes equações termoquímicas:
I)
H: -94 kcal
II)
III)
Determine o calor de combustão do álcool etílico.
I)
H: -94 kcal
II)
III)
Determine o calor de combustão do álcool etílico.
Passo 1
Beleza, camarada! O enunciado pede pra gente achar o calor de combustão do álcool etílico (C₂H₆O). Isso é uma aplicação direta da Lei de Hess, ou seja, da entalpia padrão de formação de compostos. A ideia é montar a reação de combustão
e usar as entalpias de formação dadas pelas equações I, II e III pra calcular o ΔH dessa reação.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as entalpias de formação (ΔHf) dos componentes a partir das reações:
I) C₍ₛ₎ + O₂₍g₎ → CO₂₍g₎ ΔH = –94 kcal → ΔHf[CO₂] = –94 kcal/mol
II) H₂₍g₎ + ½ O₂₍g₎ → H₂O₍l₎ ΔH = –68 kcal → ΔHf[H₂O] = –68 kcal/mol
III) 2 C₍ₛ₎ + 3 H₂₍g₎ + ½ O₂₍g₎ → C₂H₆O₍l₎ ΔH = –74 kcal → ΔHf[C₂H₆O] = –74 kcal/mol
I) C₍ₛ₎ + O₂₍g₎ → CO₂₍g₎ ΔH = –94 kcal → ΔHf[CO₂] = –94 kcal/mol
II) H₂₍g₎ + ½ O₂₍g₎ → H₂O₍l₎ ΔH = –68 kcal → ΔHf[H₂O] = –68 kcal/mol
III) 2 C₍ₛ₎ + 3 H₂₍g₎ + ½ O₂₍g₎ → C₂H₆O₍l₎ ΔH = –74 kcal → ΔHf[C₂H₆O] = –74 kcal/mol
Essas ΔH são as entalpias de formação padrão dos produtos a partir dos elementos.
Passo 3
A combustão do etanol é:
Pela Lei de Hess, o ΔH dessa reação é:
Passo 4
Vamos calcular:
Produtos:
2 mol CO₂ → 2 × (–94 kcal/mol) = –188 kcal
3 mol H₂O → 3 × (–68 kcal/mol) = –204 kcal
Total produtos = –188 + (–204) = –392 kcal
Produtos:
2 mol CO₂ → 2 × (–94 kcal/mol) = –188 kcal
3 mol H₂O → 3 × (–68 kcal/mol) = –204 kcal
Total produtos = –188 + (–204) = –392 kcal
Reagentes:
1 mol C₂H₆O → ΔHf = –74 kcal
1 mol C₂H₆O → ΔHf = –74 kcal
Como o O₂ é elemento em estado padrão, ΔHf[O₂] = 0.
Logo,
Resposta
O calor de combustão do álcool etílico é ΔH₍comb₎ = –318 kcal/mol.