A gasolina, que contém octano, pode queimar até monóxido de carbono se o fornecimento de ar for reduzido. Calcule a entalpia padrão de reação da combustão incompleta, no ar, de octano líquido até o gás monóxido de carbono e água líquida, a partir das entalpias padrão de reação da combustão do octano e do monóxido de carbono:
& 2 C8 H18(l)+25 O2(g) longrightarrow 16 CO2(g)+18 H2 O(l) De

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para calcular a entalpia padrão da reação de combustão incompleta do octano líquido no ar, formando monóxido de carbono e água líquida. Isso envolve conceitos de termodinâmica, especificamente entalpias de reação. Para resolver, vamos precisar usar as entalpias padrão das reações fornecidas e aplicar a lei de Hess.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as reações que temos:
  1. A combustão completa do octano:
2 C8H18(l) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + 18 H2O(l) De
  1. A combustão do monóxido de carbono:
2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) De

Passo 3

Queremos a combustão incompleta do octano que produz monóxido de carbono (CO) em vez de dióxido de carbono (CO₂). Vamos chamar essa reação de incompleta:
2 C8H18(l) + ar 16 CO(g) + 18 H2O(l)
A entalpia dessa reação é o que vamos encontrar, que chamaremos de ΔH°_incompleta.

Passo 4

Para usar a lei de Hess, precisamos relacionar as reações dadas com a que queremos. Vamos reescrever a combustão completa de modo que possamos transformar CO₂ em CO.
A combustão completa:
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O
Queremos que, em vez de formar CO₂, forme CO:
16 CO2 16 CO
Para isso, usaremos a segunda reação multiplicada por 8 (para equilibrar com os 16 CO₂):
16 CO + 8 O2 16 CO2 De
No entanto, para converter CO₂ em CO, precisamos inverter essa reação:
16 CO2 16 CO + 8 O2 De

Passo 5

Agora, somamos a combustão completa com a inversão da combustão do CO₂:
&2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O (De
Simplificando, os 16 CO₂ e 8 O₂ aparecem dos dois lados e se cancelam:
2 C8H18 + 17 O2 16 CO + 18 H2O
A entalpia total será a soma das entalpias das duas reações:
De

Resposta

A entalpia padrão da combustão incompleta do octano no ar formando monóxido de carbono e água líquida é De.

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