Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas, equações de combustão são dadas a seguir:
& Cgraf +O2(g) longrightarrow CO2(g) De<a H=-393.5 kJ mol^-1 & Cdiam +O2(g) longrightarrow CO2(g) De<a H=-395.4 kJ mol^-1
a) calcule a variação de entalpia necessária para converter 1.0 mol de grafita a em diamante.
b) Qual a variação de entalpia envolvida na queima de 120 g de grafita?

Passo 1

O enunciado dá as entalpias de combustão da grafita e do diamante, e pede:
  • a) a variação de entalpia para converter 1,0 mol de grafita em diamante;
  • b) a entalpia liberada ao queimar 120 g de grafita.
    O conteúdo que vamos usar é a Lei de Hess, pois podemos obter a entalpia de conversão a partir da diferença entre as entalpias de combustão, e depois usar q = n,De<a H para a queima.

Passo 2

Para a reação de conversão
Cgraf longrightarrow Cdiam
usamos as equações de combustão:
Cgraf + O2 longrightarrow CO2 De<a H1 = -393,5;kJ/mol
Cdiam + O2 longrightarrow CO2 De<a H2 = -395,4;kJ/mol
Invertemos a segunda para obter CO2to Cdiam+O2 com
De<a H2' = +395,4;kJ/mol
e somamos com a primeira, cancelando CO2 e O2.

Passo 3

A soma dá a entalpia da conversão:
De<a H = De<a H1 + De<a H2' = -393,5 + 395,4 = +1,9;kJ/mol

Passo 4

Para queimar 120 g de grafita calculamos o número de mols:
n = 120;g12;g/mol = 10;mol

Passo 5

Como a entalpia de combustão da grafita é De<a H1 = -393,5;kJ/mol, a variação total é
q = n,De<a H1 = 10 times (-393,5) = -3,935;kJ

Resposta

a) De<a H = +1,9;kJ/mol para converter grafita em diamante.
b) De<a H = -3,935;kJ para queimar 120 g de grafita.

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