O isoctano (2,2,4-trimetilpentano) queima no ar e produz água e dióxido de carbono, conforme a equação a seguir. 2 C8H18(l) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(l) ΔH = – 10 922 kJ Massas atômicas: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol. Com base nessas informações, é correto afirmar que se for queimado 1 ℓ de hidrocarboneto (densidade = 0,6878 g/ml), o resultado da reação é Escolha uma:
a. endotérmica, com liberação de 3,3 x 104 kJ de calor.
b. exotérmica, com absorção de 3,3 x 104 kJ de calor.
c. exotérmica, com liberação de 3,3 x 103 kJ de calor.
d. exotérmica, com liberação de 3,3 x 104 kJ de calor.
e. endotérmica, com absorção de 3,3 x 103 kJ de calor.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos a queima do isoctano (2,2,4-trimetilpentano) que reage com o oxigênio do ar para formar dióxido de carbono e água. A matéria envolvida aqui é a Termoquímica, que estuda as trocas de energia durante as reações químicas. Para resolver, vamos precisar calcular a quantidade de energia liberada ou absorvida quando queimamos 1 litro de isoctano, usando a densidade dada e a equação balanceada da reação.

Passo 2

Vamos começar calculando a massa de 1 litro de isoctano. Sabemos que a densidade é 0,6878 g/ml. Como 1 litro equivale a 1000 ml, a massa será:
Massa = 0,6878 , g/ml times 1000 , ml = 687,8 , g

Passo 3

Agora, vamos encontrar a massa molar do isoctano (C₈H₁₈). Somando os átomos:
C = 12 , g/mol times 8 = 96 , g/mol
H = 1 , g/mol times 18 = 18 , g/mol
Total:
Massa molar = 96 + 18 = 114 , g/mol

Passo 4

Com a massa molar, calculamos o número de mols de isoctano na massa que temos:
Mo<=s = 687,8 , g114 , g/mol approx 6,03 , mol

Passo 5

A equação balanceada nos diz que 2 mols de C₈H₁₈ liberam 10.922 kJ de energia (ΔH = –10.922 kJ). Isso significa que por mol de isoctano:
De
Então, para 6,03 mol:
Energia = -5.461 , kJ/mol times 6,03 , mol approx -32.853 , kJ

Resposta

A queima de 1 litro de isoctano é exotérmica, liberando aproximadamente 3,3 × 10⁴ kJ de calor. Portanto, a alternativa correta é a d.

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