Questão 07. O acetileno, C2 H2, é um gás usado frequentemente em soldas. Dadas as equações termoquímicas abaixo, calcule o valor do De<a H^0 f para esse composto.
a. CaO(s)+H2 O(l) Ca(OH)2(s)
b. CaO(s)+3 C(s) CaC2(s)+CO(g)
c. CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
d. CaC2(s)+2 H2 O(l) Ca(OH)2(s)+C2 H2(g)
e. 2 C(s)+O2(g) 2 CO(g)
f. 2 H2 O(l) 2 H2(g)+O2(g)
& De<a H^0=-65,3 kJ & De<a H^0=+462,3 kJ & De<a H^0=+178 kJ & De<a H^0=-126 kJ & De<a H^0=-220 kJ & De<a H^0=+572 kJ

Passo 1

O enunciado fornece seis reações termoquímicas com seus De<a H^0 e pede a entalpia de formação padrão do acetileno, isto é, de
2,C(s) + H2(g) ;longrightarrow; C2H2(g)
O método a usar é a lei de Hess: vamos combinar e inverter as reações dadas de modo a cancelar todas as substâncias intermediárias (CaO, Ca(OH) 2, Ca C2, CO, C O2, H2O, O2) e chegar na reação acima, somando corretamente os De<a H^0.

Passo 2

Primeiro, use a reação (d)
CaC2(s)+2,H2O(l)longrightarrow Ca(OH)2(s)+C2H2(g) De<a Hd=-126,0;kJ
e a reação (a) invertida
Ca(OH)2(s)longrightarrow CaO(s)+H2O(l) De<a H=-,De<a Ha=+65,3;kJ,
para obter R1:
CaC2(s)+H2O(l)longrightarrow CaO(s)+C2H2(g),
com
De<a H1=De<a Hd - De<a Ha =-126,0 +65,3 =-60,7;kJ

Passo 3

Agora some R1 com a reação (b)
CaO(s)+3,C(s)longrightarrow CaC2(s)+CO(g) De<a Hb=+462,3;kJ,
de modo que CaO e Ca C2 se cancelem:
3,C(s)+H2O(l)longrightarrow C2H2(g)+CO(g),
e
De<a H2=De<a H1+De<a Hb =-60,7 +462,3 =401,6;kJ

Passo 4

Para eliminar o CO, use metade da reação (e) invertida:
CO(g)longrightarrow C(s)+tfrac12,O2(g) De<a H=tfrac12,(+220,0)=+110,0;kJ
Somando a R2:
2,C(s)+H2O(l)longrightarrow C2H2(g)+tfrac12,O2(g),
com
De<a H3=De<a H2+110,0 =401,6 +110,0 =511,6;kJ

Passo 5

Finalmente, para trocar H2O por H2, use metade da reação (f) invertida:
H2(g)+tfrac12,O2(g)longrightarrow H2O(l) De<a H=-tfrac12,(+572,0)=-286,0;kJ
Somando a R3, as águas e o oxigênio se cancelam, restando
2,C(s)+H2(g)longrightarrow C2H2(g),
e
De<a Hform=De<a H3-286,0 =511,6 -286,0 =225,6;kJ

Resposta

De<a Hf^0l[C2H2(g)r]=+225,6;kJ/mol

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