A energia liberada na combustão do etanol de cana-de-açúcar pode ser considerada advinda da energia solar, uma vez que a primeira etapa para a produção do etanol é a fotossíntese. As
transformações envolvidas na produção e no uso do etanol combustível são representadas pelas seguintes equações químicas:
6 CO2(g)+6 H2 O(g) C6 H12 O6(aq)+6 O2(g)
C6 H12 O6(aq) 2 C2 H5 OH(ell)+2 CO2(g) De
C2 H5 OH(ell)+3 O2(g) 2 CO2(g)+3 H2 O(g) De
Com base nessas informações, podemos afirmar que o valor de De para a reação de fotossíntese é
(a) -1.305 kJ / mol.
(b) +1.305 kJ / mol.
© +2.400 kJ / mol.
(d) -2.540 kJ / mol.
(e) +2.540 kJ / mol.

Passo 1

Beleza, aqui o enunciado diz que temos três etapas químicas:
  1. Fotossíntese:
6CO2(g) + 6H2O(g) ;longrightarrow; C6H12O6(aq) + 6O2(g)
  1. Fermentação (glicose → etanol):
C6H12O6(aq) ;longrightarrow; 2C2H5OH(ell) + 2CO2(g) De
  1. Combustão do etanol:
C2H5OH(ell) + 3O2(g) ;longrightarrow; 2CO2(g) + 3H2O(g) De
O que a questão quer é o valor de da fotossíntese (reação 1).
Conteúdo: Termoquímica, Lei de Hess. A gente vai usar a ideia de que entalpia é função de estado e soma das reações vale a entalpia total.

Passo 2

Lei de Hess na área: se você consegue montar a reação alvo somando, invertendo ou multiplicando outras reações, a entalpia resultante é a soma com os ajustes (inversão muda sinal, multiplicação escala o valor). Nosso alvo é a reação 1. Mas temos os de 2 e 3. Vamos combiná-las pra chegar na reação inversa da fotossíntese!

Passo 3

Primeiro, observe: a reação 2 produz 2 etanol a partir de 1 glicose, e a reação 3 queima 1 etanol. Se a gente queimar 2 etanol (multiplicar a reação 3 por 2) e somar com a reação 2, dá assim:
Reação 2 (unchanged):
C6H12O6 ;longrightarrow; 2C2H5OH + 2CO2 (De
Reação 3 × 2:
2l(C2H5OH + 3O2 ;longrightarrow; 2CO2 + 3H2Or) (De
Somando reagentes e produtos:
  • Lados esquerdos juntos: C6H12O6 + 6O2 ;longrightarrow; 6CO2 + 6H2O
  • Lados direitos juntos:
Cancelam os , sobrando:
E a entalpia dessa soma é .

Passo 4

Repara que o que a gente achou é justamente a reação inversa da fotossíntese (reação 1):
C6H12O6 + 6O2 ;longrightarrow; 6CO2 + 6H2O De
Como a fotossíntese é o invertido:
6CO2 + 6H2O ;longrightarrow; C6H12O6 + 6O2
basta trocar o sinal de , ou seja, .

Resposta

O da fotossíntese é , ou alternativa (e).

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