(G1 - ifba 2016) Observe, a seguir, algumas equações termoquímicas:
C( grafite )+O2(g) CO2(g) Deô
Com base nas informações anteriores, complete as lacunas, tornando a afirmação a seguir verdadeira.
A entalpia de formação do CS2(ell), a partir de seus elementos formadores, tem De
, sendo, portanto, uma reação .
a) +89 kJ mol^-1, endotérmica.
b) +389 kJ mol^-1, endotérmica.
c) +1768 kJ mol^-1, endotérmica.
d) -1768 kJ mol^-1, exotérmica.
e) -2065 kJ mol^-1, exotérmica.

Passo 1

Beleza, vamos revisar o que o exercício pede. Temos três equações de combustão com seus ΔH:
  1. C(grafite) + O₂ → CO₂ ΔH₁ = –394 kJ/mol
  2. S(rômbico) + O₂ → SO₂ ΔH₂ = –297 kJ/mol
  3. CS₂(ℓ) + 3 O₂ → CO₂ + 2 SO₂ ΔH₃ = –1077 kJ/mol
O conteúdo aqui é Termoquímica, mais especificamente a Lei de Hess: a entalpia de uma reação é a soma algébrica das entalpias de etapas que a compõem. Nosso objetivo é achar a entalpia de formação do CS₂(ℓ), isto é, para a reação:
C(grafite) + 2 S(rômbico) → CS₂(ℓ)
e dizer se é endotérmica (ΔH > 0) ou exotérmica (ΔH < 0).

Passo 2

Primeiro, vamos montar a combustão conjunta dos reagentes (C e 2 S):
Somamos a reação 1 com duas vezes a reação 2:
C + O₂ → CO₂ ΔH₁ = –394 kJ
2 [S + O₂ → SO₂] 2·ΔH₂ = 2·(–297) = –594 kJ
Somando:
C + 2 S + 3 O₂ → CO₂ + 2 SO₂
ΔH_comb(reatores) = –394 + (–594) = –988 kJ

Passo 3

Já a combustão do produto CS₂ é dada pela reação 3:
CS₂ + 3 O₂ → CO₂ + 2 SO₂ ΔH₃ = –1077 kJ

Passo 4

Agora, pela Lei de Hess, a entalpia de formação do CS₂(ℓ) (ΔH_f) satisfaz:
ΔH_comb(reatores) = ΔH_f + ΔH_comb(produto)
–988 kJ = ΔH_f + (–1077 kJ)
Então:
ΔH_f = –988 – (–1077)
ΔH_f = –988 + 1077
ΔH_f = +89 kJ/mol
Como ΔH_f saiu positivo, a reação de formação é endotérmica.

Resposta

A entalpia de formação do CS₂(ℓ) é ΔH = +89 kJ·mol⁻¹, sendo, portanto, uma reação endotérmica. (alternativa a)

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