A partir do calor de combustão do etano
de
, determine o calor de formação do etano. (R: -
).
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte:
- Dado: o calor de combustão do etano é
. - Pedido: determinar o calor de formação padrão do etano, isto é
. - Informação adicional que vamos usar (valores tabulados padrão a
): -
. -
.
-
Passo 2
Escrevemos a reação de combustão balanceada do etano. Começamos por escrever os produtos esperados (queima completa em excesso de oxigênio):
e
.
A reação não balanceada é:
Balanceando átomos de carbono e hidrogênio:
- Carbono: 2 átomos em
→ . - Hidrogênio: 6 átomos em
→ .
Agora balanceamos o oxigênio: produtos têm
átomos de O, logo precisamos de
no reagente. A equação balanceada é:
Passo 3
Usamos a definição de entalpia de formação e a Lei de Hess.
- Definição:
de uma substância é a entalpia da reação de formação desse composto a partir dos elementos em seu estado padrão. - Lei de Hess: a entalpia de qualquer reação é a soma algébrica das entalpias de formação dos produtos menos a soma algébrica das entalpias de formação dos reagentes, com seus coeficientes estequiométricos.
Aplicando isso à reação de combustão:
Para nossa reação isso é:
Observação importante: o oxigênio molecular no estado padrão tem
, então o último termo desaparece. Reorganizando para achar
:
Expliquei isso devagar porque é o passo-chave: a entalpia de combustão é a diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e a soma das entalpias de formação dos reagentes; isolamos a
do etano.
Passo 4
Agora substituímos os valores numéricos (todos em
):
Os somatórios dos produtos:
Somando:
Agora aplicamos a fórmula:
Calculando:
Arredondando para uma casa decimal (compatível com os dados tabulados), obtemos:
Passo 5
Interpretação rápida e incentivo: o valor negativo significa que formar etano a partir de carbono e hidrogênio nos estados padrão libera energia (é exotérmico). Você fez certo ao usar a equação de combustão e as entalpias de formação dos produtos — essa manobra é padrão em provas. Vai dar certo!