Sabendo que a entalpia padrão para a hidrogenação do propeno no estado gasoso seja -
. Além disso a entalpia padrão para a combustão do propano é
e entalpia padrão de formação de uma molécula de água é
. Determine a entlapia de combustão do propeno.
Passo 1
Beleza, então a pergunta é: “Qual é a entalpia padrão de combustão do propeno (C₃H₆)?”
Conteúdo: entalpia de reação e Lei de Hess.
O que vamos precisar:
Conteúdo: entalpia de reação e Lei de Hess.
O que vamos precisar:
- ΔH de hidrogenação do propeno: C₃H₆ + H₂ → C₃H₈, ΔH = –124 kJ/mol
- ΔH de combustão do propano: C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O, ΔH = –2220 kJ/mol
- ΔH de formação da água: H₂ + ½ O₂ → H₂O, ΔH = –286 kJ/mol
Passo 2
Vamos montar reações que, somadas, dão a combustão do propeno.
Reação A (hidrogenação):
C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ ΔH_A = –124 kJ
Reação B (combustão do propano):
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O ΔH_B = –2220 kJ
Reação A (hidrogenação):
C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ ΔH_A = –124 kJ
Reação B (combustão do propano):
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O ΔH_B = –2220 kJ
Somando A + B:
C₃H₆ + H₂ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
ΔH_A + ΔH_B = –124 + (–2220) = –2344 kJ
C₃H₆ + H₂ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
ΔH_A + ΔH_B = –124 + (–2220) = –2344 kJ
Passo 3
Agora, a equação acima forma 4 H₂O mas a combustão de C₃H₆ deve formar 3 H₂O.
Então “tiramos” 1 H₂O usando a reação inversa de formação da água:
Reação C (formação da água):
H₂ + ½ O₂ → H₂O ΔH_C = –286 kJ
Então “tiramos” 1 H₂O usando a reação inversa de formação da água:
Reação C (formação da água):
H₂ + ½ O₂ → H₂O ΔH_C = –286 kJ
Para “tirar” essa H₂O da soma, a gente faz o oposto de C, ou seja, soma +286 kJ.
Passo 4
Reação final (combustão do propeno):
C₃H₆ + 5,5 O₂ → 3 CO₂ + 3 H₂O
C₃H₆ + 5,5 O₂ → 3 CO₂ + 3 H₂O
Energia total = ΔH_A + ΔH_B + (–ΔH_C)
= –2344 kJ + 286 kJ
= –2058 kJ
= –2344 kJ + 286 kJ
= –2058 kJ
Resposta
ΔH°₍comb₎(C₃H₆) = –2058 kJ/mol