- E muito importante saber a quantidade de calor liberada pelos combustiveis para que seja possivel comparar o valor energético de cada um deles. Na tabela a seguir são mostradas as entalpias de combustão (
) para alguns combustiveis, isto é, a energia liberada na queima completa de um mol do combustivel. O zero, utilizado como indice superior, indica que as condições iniciais dos reagentes e as finais dos produtos sảo
e 1 atm, chamadas de condições padrão.
A. Considerando as informações presentes no texto, indique o combustivel que possui maior eficiência energética (
de combustivel utilizado).
B. Escreva a equação termoquimica da combustão completa do combustivel indicado na alternativa A.
A. Considerando as informações presentes no texto, indique o combustivel que possui maior eficiência energética (
B. Escreva a equação termoquimica da combustão completa do combustivel indicado na alternativa A.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- (A) Indicar o combustível que possui maior eficiência energética em
a partir da tabela de entalpias de combustão (valores por mol) fornecida. - (B) Escrever a equação termoquímica (equação de combustão completa, com o valor de entalpia se for o caso) do combustível indicado em (A).
Informações dadas pelo enunciado:
- Foi mencionada uma tabela com entalpias de combustão
(energia liberada na queima completa de 1 mol do combustível) em condições padrão ( e ).
Observação importante: a tabela com os valores numéricos dedos combustíveis não foi enviada junto com o enunciado que recebi. Sem esses números não é possível comparar quantitativamente os combustíveis nem decidir qual tem maior .
Passo 2
Explicação do que é a entalpia de combustão e como ela aparece na tabela.
- A entalpia de combustão padrão
informada na tabela normalmente está em unidades de . Isso significa: ao queimar completamente mol daquele combustível nas condições padrão, libera-se (ou absorve-se) kilojoules. - Em química, a entalpia de combustão costuma ser um valor negativo (energia é liberada), por exemplo
. Para comparar “energia liberada por grama” usamos o valor absoluto (energia liberada), isto é quando necessário.
Passo 3
Como transformar
em
— procedimento passo a passo (fórmula e interpretação).
-
Dados necessários para cada combustível:
- O valor da entalpia de combustão por mol:
em (pegar da tabela). - A massa molar do combustível
em (calcular a partir da fórmula molecular usando massas atômicas aproximadas: , , , etc.).
- O valor da entalpia de combustão por mol:
-
Fórmula para energia por grama:
Explicando:
tem unidades
; dividir por
(
) cancela o “por mol” e deixa
.
Passo 4
Exemplo prático (ilustrativo) para fixar a ideia — comparar dois combustíveis fictícios/ilustrativos para ver o cálculo. Observação: estes números são apenas exemplos pedagógicos, não são os da sua tabela.
- Exemplo: suponha que para o combustível A a tabela dá
e sua massa molar seja . Então
- Para o combustível B suponha
e . Então
- Comparando, o combustível A (
) é mais eficiente por massa do que B ( ), apesar de B liberar mais por mol. Isso ilustra por que precisamos dividir por .
Passo 5
Como calcular a massa molar
a partir da fórmula química (passo-a-passo com exemplo).
- Se o combustível tiver fórmula
, a massa molar é
- Exemplo: etanol
:
Passo 6
Como escolher o combustível mais eficiente a partir da tabela — procedimento a aplicar na prática durante a prova.
- Para cada combustível listado na tabela, anotar
(valor por mol) e a sua fórmula química. - Calcular a massa molar
da fórmula (usar massas atômicas aproximadas conforme indicado). - Calcular
para obter energia em . - Comparar os resultados numéricos: o maior valor de
indica o combustível com maior eficiência energética por massa.
Dica prática: faça uma tabela com colunas: combustível |( ) | ( ) | . Ordene pela última coluna.
Passo 7
Como escrever a equação termoquímica da combustão completa do combustível escolhido — regra geral e exemplo genérico.
- Para um hidrocarboneto simples com fórmula
(sem oxigênio na fórmula), a combustão completa é
Explicação do balanço:
- Cada átomo de C vira um
(contribui com moléculas de ). - Cada par de H (isto é,
pares) forma moléculas de . - O oxigênio
necessário é calculado para balancear os átomos de O nos produtos: cada tem 2 O e cada tem 1 O. Assim o total de átomos de oxigênio nos produtos é , que corresponde a átomos de O — dividindo por 2 dá o número de moléculas . - Se o combustível já contém oxigênio (
), a mesma ideia vale, mas o termo de bota um ajuste:
- A equação termoquímica costuma ser escrita incluindo a entalpia por mol de combustível no lado reagente ou como termo junto à equação. Por exemplo, para um combustível X com
, escreve-se:
Isso significa que, para a estequiometria mostrada (1 mol de
), são liberados
.
Passo 8
Resumo prático e observação final sobre a impossibilidade de dar a resposta numérica solicitada.
- Resumo do procedimento que deve ser aplicado à sua tabela: para cada linha da tabela calcular
, calcular e escolher o maior resultado; depois escrever a equação de combustão do combustível escolhido com a estequiometria correta e indicar por mol (valor que vem da tabela). - Observação final importante: como a tabela de
não foi enviada, não é possível: - determinar qual combustível tem maior
(pergunta A); - escrever a equação termoquímica específica com o valor de entalpia (pergunta B), porque isso depende da identidade química do combustível escolhido e do valor
para esse combustível.
- determinar qual combustível tem maior
Resposta
A: Não é possível determinar o combustível com maior eficiência energética (
) porque a tabela com os valores de
não foi fornecida.
B: Não é possível escrever a equação termoquímica específica sem saber qual combustível foi escolhido (a equação depende da fórmula do combustível); o procedimento geral para um hidrocarboneto
é
e a entalpia associada é
(valor por mol, que deve ser tomado da tabela).