Em uma experiência típica com uma bomba calorimétrica (calorímetro), uma amostra de bifenila \left(\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{6}\right)_{2} pesando 0,526 \mathrm{~g} sofreu ignição com excesso de oxigênio e observou-se uma elevação da temperatura de 1,91 graus. Na calibração do calorímetro, 0,825 \mathrm{~g} de ácido benzóico ( \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{5} \mathrm{COOH} ) pesando sofreu combustão e produziu uma elevação de 1,94 graus. A energia interna de combustão do ácido benzóico é conhecida com precisão e é de -771,0 \mathrm{kcal} mol-1. A água do calorímetro encontrava-se inicialmente a 25 oC . Calcule a entalpia de combustão da bifenila \left(\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{6}\right)_{2}.
Passo 1
O enunciado descreve uma bomba calorimétrica na qual se queimou uma amostra de ácido benzóico de massa 0,825,g, produzindo elevação de temperatura de 1,94,°C. Sabe-se que a energia interna de combustão do ácido benzóico é
Com isso calibramos o calorímetro e determinamos sua capacidade calorífica C_{\rm cal}. Em seguida queimamos 0,526,g de bifenila \bigl(\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{6}\bigr)_{2} e medimos elevação de 1,91,°C. Usaremos esses dados para obter a energia interna de combustão da bifenila e, por fim, passaremos para entalpia de combustão, corrigindo por \Delta n_{\rm gás}RT.
Passo 2
Calibração do calorímetro:
Massa molar do ácido benzóico \mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{5}\mathrm{COOH}:
(se considerarmos reação simplificada \mathrm{C}_{10}\mathrm{H}_{12}+11\,\mathrm{O}_2\to10\,\mathrm{CO}_2+6\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}, água líquida).
O termo de correção é