QUESTÃO 32

Para diminuir o efeito estufa causado pelo \mathrm{CO}_{2}, emitido pela queima de combustíveis automotivos, emprega-se um combustível que produza menor quantidade de \mathrm{CO}_{2} por kg de combustível queimado, considerando-se a quantidade de energia liberada. No Brasil, utilizase principalmente a gasolina (octano) e o etanol, cujas entalpias de combustão encontram-se relacionadas na tabela seguinte.
Composto \mathbf{\Delta H}_{\mathbf{c}}^{\mathbf{o}} \mathbf{( k J ~ m o l}^{\mathbf{- 1}} \mathbf{)}
etanol -1370
gasolina -5464
A análise dessas informações permite concluir que a(o) \qquad libera mais energia por mol de gás carbônico produzido, sendo que o valor encontrado é de \qquad \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}.
Os termos que completam, corretamente, as lacunas são
a) etanol, 685 .
b) etanol, 1370.
c) gasolina, 683 .
d) gasolina, 685.
e) gasolina, 5464 .

Passo 1

O enunciado dá as entalpias de combustão padrão de etanol e gasolina (octano) em kJ por mol de combustível e pede para comparar a energia liberada por mol de \mathrm{CO}_2 produzido. Vamos usar as equações de combustão balanceadas e calcular a razão
\frac{\text{energia (kJ/mol combustível)}}{\text{mol CO}_2\text{ produzido}}í

Passo 2

Escrevendo a combustão do etanol em forma balanceada:
\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH} + 3\,\mathrm{O}_2 \longrightarrow 2\,\mathrm{CO}_2 + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
Aqui cada mol de etanol produz 2 mol de \mathrm{CO}_2 e libera \Delta H_c^o = -1370 kJ (valor absoluto 1370 kJ).

Passo 3

A energia liberada por mol de \mathrm{CO}_2 no caso do etanol é
\frac{1370}{2} = 685\\ \text{kJ/mol CO}_2.

Passo 4

Escrevendo a combustão da gasolina (octano) em forma balanceada:
\mathrm{C}_8\mathrm{H}_{18} + \tfrac{25}{2}\,\mathrm{O}_2 \longrightarrow 8\,\mathrm{CO}_2 + 9\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
Aqui cada mol de octano produz 8 mol de \mathrm{CO}_2 e libera \Delta H_c^o = -5464 kJ (valor absoluto 5464 kJ).

Passo 5

A energia liberada por mol de \mathrm{CO}_2 no caso da gasolina é
\frac{5464}{8} = 683\\ \text{kJ/mol CO}_2.

Passo 6

Comparando 685 kJ/mol com 683 kJ/mol, vemos que o etanol libera mais energia por mol de \mathrm{CO}_2 produzido, com valor 685 kJ/mol.

Resposta

a) etanol, 685.

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