A reação de combustão da glucose - que fornece energia ao nosso cérebro - é expressa abaixo:
a C_{6} H_{12} O_{6}(s)+b O_{2}(g) \rightarrow c \mathrm{CO}_{2}(g)+d \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(l)
onde a, b, c e d são o número de mols as substâncias. Estime o calor liberado por essa reação (balanceando a equação acima) considerando os seguintes dados:
\Delta H_{f}^{0}(\mathrm{~kJ} / \mathrm{mol})
\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6} (s) -1273,3
\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g}) -393,51
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} (l) -285,8
\mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) 0

Passo 1

O enunciado pede para estimar o calor liberado na combustão da glicose usando entalpias de formação. O conteúdo é Termodinâmica Química, mais precisamente o cálculo de entalpia de reação a partir de entalpias de formação padrão ( \Delta H_f^0).

Passo 2

Precisamos primeiro balancear a equação
a\,C_{6}H_{12}O_{6}(s) + b\,O_{2}(g) \;\longrightarrow\; c\,CO_{2}(g) + d\,H_{2}O(l).
Na combustão completa de uma molécula de glicose formam-se 6 C O_{2} (cada C vira C O_{2}) e 6 H_{2}O ( 12 H viram 6 H_{2}O), consumindo 6 O_{2} para fornecer oxigênios:
C_{6}H_{12}O_{6}(s) + 6\,O_{2}(g) \longrightarrow 6\,CO_{2}(g) + 6\,H_{2}O(l).

Passo 3

A entalpia de reação padrão é
\Delta H_{\text{rxn}}^0 \;=\;\sum_{\text{produtos}}\nu_i\,\Delta H_{f,i}^0 \;-\;\sum_{\text{reagentes}}\nu_j\,\Delta H_{f,j}^0.

Passo 4

Calculemos as somas:
Entalpia dos produtos
\sum_{\text{prod}} = 6\,\Delta H_f^0(CO_{2}) \;+\;6\,\Delta H_f^0(H_{2}O) = 6\cdot(-393,51) + 6\cdot(-285,8) = 6\cdot(-679,31) = -4075,86\;\text{kJ}.
Entalpia dos reagentes
\sum_{\text{reag}} = 1\cdot\Delta H_f^0(C_{6}H_{12}O_{6}) + 6\cdot\Delta H_f^0(O_{2}) = (-1273,3) + 6\cdot0 = -1273,3\;\text{kJ}.

Passo 5

Agora
\Delta H_{\text{rxn}}^0 = (-4075,86) \;-\;(-1273,3) = -2802,56\;\text{kJ}.
O sinal negativo indica que essa quantidade de energia é liberada.

Resposta

O calor liberado na combustão de 1 mol de glicose é aproximadamente -2803;kJ.

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