Se a entalpia de combustão
do ciclopropano gasoso,
, é - 2091,2 kJ
a
, calcule a entalpia padrão de formação
.
Reações:
(1)
(1)
(2)
(3)
(4)
Reações:
(1)
(1)
(2)
(3)
(4)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de termodinâmica! A gente precisa calcular a entalpia padrão de formação (
) do ciclopropano gasoso (
) usando a entalpia de combustão fornecida. Para isso, vamos utilizar as equações de Hess e as entalpias de formação das substâncias envolvidas nas reações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entalpia de combustão. A entalpia de combustão (
) é a quantidade de energia liberada quando uma mole de composto é totalmente queimada com oxigênio, formando dióxido de carbono e água. No nosso caso, a combustão do ciclopropano é representada pela reação (1):
E a entalpia dessa reação é
.
Passo 3
Para encontrar a entalpia de formação do ciclopropano, vamos usar a Lei de Hess, que nos permite somar as entalpias das reações para obter a entalpia total. Precisamos saber as entalpias de formação das substâncias envolvidas nas reações (2) e (3).
As entalpias de formação dadas são:
- Para o dióxido de carbono (
): - Para a água líquida (
):
Passo 4
A entalpia de formação (
) é a entalpia envolvida na formação de 1 mol de uma substância a partir de seus elementos em suas formas padrão. A reação (4) representa a formação do ciclopropano a partir de carbono sólido (
) e hidrogênio gasoso (
):
Vamos chamar a entalpia dessa reação de
do ciclopropano, que é o que queremos encontrar.
Passo 5
Agora, aplicando a Lei de Hess, a entalpia da combustão do ciclopropano é igual à soma das entalpias das reações de formação dos produtos menos a soma das entalpias das reações de formação dos reagentes:
Como
está na forma padrão, sua entalpia de formação é zero.
Passo 6
Substituindo os valores conhecidos na equação:
Calculando os termos:
Passo 7
Agora, isolamos
:
Resposta
A entalpia padrão de formação do ciclopropano gasoso (
) é
.