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:
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:
- A combustão completa do octano:
- A combustão do monóxido de carbono:
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:
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:
Queremos que, em vez de formar CO₂, forme CO:
Para isso, usaremos a segunda reação multiplicada por 8 (para equilibrar com os 16 CO₂):
No entanto, para converter CO₂ em CO, precisamos inverter essa reação:
Passo 5
Agora, somamos a combustão completa com a inversão da combustão do CO₂:
Simplificando, os 16 CO₂ e 8 O₂ aparecem dos dois lados e se cancelam:
A entalpia total será a soma das entalpias das duas reações:
Resposta
A entalpia padrão da combustão incompleta do octano no ar formando monóxido de carbono e água líquida é
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