(Mackenzie 2014) O craqueamento (craking) é a denominação técnica de processos químicos na indústria por meio dos quais moléculas mais complexas são quebradas em moléculas mais simples. O princípio básico desse tipo de processo é o rompimento das ligações carbono-carbono pela adição de calor e/ou catalisador. Um exemplo da aplicação do craqueamento é a transformação do dodecano em dois compostos de menor massa molar, hexano e propeno (propileno), conforme exemplificado, simplificadamente, pela equação qúmica a seguir:
C12 H26(ell) C6 H14(ell)+2 C3 H6(g)
São dadas as equações termoquímicas de combustão completa, no estado-padrão para três hidrocarbonetos:
Utilizando a Lei de Hess, pode-se afirmar que o valor da variação de entalpia-padrão para o craqueamento do dodecano em hexano e propeno, será
a) ll C12 H26(ell)+372 O2(g) 12 CO2(g)+13 H2 O(ell) & De.
b) -13896,0 kJ / mol.
c) -1130,0 kJ / mol.
d) +1090,0 kJ / mol.
e) +1130,0 kJ / mol.

Passo 1

Beleza, manda ver o que a questão pede! Aqui o lance é usar a Lei de Hess pra achar a entalpia padrão do craqueamento do dodecano líquido em hexano líquido e propeno gasoso:
Reação alvo:
C12H26(ell) ;longrightarrow; C6H14(ell) ;+; 2,C3H6(g)
O conteúdo é Termoquímica – Lei de Hess. A gente vai usar as entalpias de combustão dos três hidrocarbonetos, dadas em kJ/mol, e combinar as equações para “montar” a reação que queremos.

Passo 2

Teoria rápida (sem pular etapas): a Lei de Hess diz que a variação de entalpia de uma reação depende só dos estados inicial e final, não do caminho. Então se a gente tiver reações cujas entalpias conhecemos, dá pra somar, inverter ou multiplicar essas reações para chegar na reação desejada e somar as entalpias com os mesmos ajustes.

Passo 3

Escrevendo as equações de combustão (já dadas):
  1. Combustão do dodecano:
C12H26(ell) + tfrac372,O2(g) longrightarrow 12,CO2(g) + 13,H2O(ell) De
  1. Combustão do hexano:
C6H14(ell) + tfrac192,O2(g) longrightarrow 6,CO2(g) + 7,H2O(ell) De
  1. Combustão do propeno:
C3H6(g) + tfrac92,O2(g) longrightarrow 3,CO2(g) + 3,H2O(ell) De

Passo 4

Agora a mágica da Lei de Hess:
Queremos
C12H26 ;longrightarrow; C6H14 + 2,C3H6
Se a gente pegar a soma da combustão do hexano (2) mais duas vezes a combustão do propeno (3), o total de CO₂, H₂O e O₂ fica igual ao da combustão do dodecano (1). Assim, fazemos:
(2) + 2×(3) – (1)
Isso cancela De, De e , sobram só os hidrocarbonetos como queremos. Pela Lei de Hess:
Substituindo valores:

Passo 5

Só um ajuste de casa de casa decimal e arredondamento: o resultado fica aproximadamente , batendo com a opção (b).

Resposta

A variação de entalpia-padrão do craqueamento é aproximadamente . opção b.

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