O etanol (C2 H5 OH) geralmente é misturado com a gasolina para ser utilizado como combustível automotivo.
Calcule a variação de entalpia padrão da reação, considerando que o H2 O(g) é um produto.

Passo 1

Beleza, aqui o que o enunciado está pedindo é calcular a variação de entalpia padrão (ΔH°) da combustão do etanol (C₂H₅OH), considerando que sai H₂O no estado gasoso. Esse é um problema de Termoquímica, mais precisamente aplicação da Lei de Hess usando entalpias de formação padrão (ΔHf°). Para resolver, vamos precisar:
  • Equação balanceada da reação.
  • Tabelas de ΔHf° de cada espécie (C₂H₅OH(l), O₂(g), CO₂(g) e H₂O(g)).
  • A fórmula ΔH°rxn = Σ[ΔHf°(produtos)] – Σ[ΔHf°(reagentes)].

Passo 2

Primeiro, a equação química balanceada da combustão do etanol com água no gás é:
C2H5OH(l) ;+; 3,O2(g) ;longrightarrow; 2,CO2(g) ;+; 3,H2O(g)
Aqui contamos 2 C em etanol virando 2 CO₂, 6 H virando 3 H₂O, e 3 O₂ dá 6 O, que é o suficiente pros produtos.

Passo 3

Agora precisamos dos valores de entalpia de formação padrão (ΔHf°) para cada substância:
  • ΔHf°[C₂H₅OH(l)] = –277,0 kJ/mol
  • ΔHf°[O₂(g)] = 0 kJ/mol (todo elemento em forma estável tem ΔHf° = 0)
  • ΔHf°[CO₂(g)] = –393,5 kJ/mol
  • ΔHf°[H₂O(g)] = –241,8 kJ/mol
Esses números vêm de tabela padrão de Termoquímica.

Passo 4

Aplica-se a Lei de Hess:
Ou seja:
De

Passo 5

Agora substituímos os valores:
De
Calculando cada parte:
- Para os produtos: 2(–393,5) + 3(–241,8) = –787,0 – 725,4 = –1 512,4 kJ
- Para os reagentes: –277,0 + 0 = –277,0 kJ
Então:
De

Resposta

A variação de entalpia padrão da combustão do etanol (com H₂O no estado gasoso) é
boxedDe

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