Sejam os dados a seguir:
I- Entalpia de formação da
II- Entalpia de formação do
III- Entalpia de combustão do
A entalpia de formação do etanol será:
a)
;
b)
;
c)
;
d)
;
e)
I- Entalpia de formação da
II- Entalpia de formação do
III- Entalpia de combustão do
A entalpia de formação do etanol será:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre entalpia! A questão nos dá algumas entalpias de formação e de combustão de compostos químicos e pede para encontrar a entalpia de formação do etanol (
). Pra isso, vamos precisar entender um pouco sobre entalpia de formação e entalpia de combustão. A entalpia de formação é a energia envolvida na formação de um mol de uma substância a partir de seus elementos em condições padrão. Já a entalpia de combustão é a energia liberada quando um mol de um composto é queimado completamente em oxigênio.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a equação geral da combustão do etanol:
Essa reação mostra que um mol de etanol reage com três moles de oxigênio para formar dois moles de dióxido de carbono e três moles de água.
Passo 3
A entalpia dessa reação é a entalpia de combustão do etanol, que nos foi dada como
. O sinal negativo indica que a reação libera energia.
Passo 4
Para encontrar a entalpia de formação do etanol (
), podemos usar a seguinte relação baseada na lei de Hess:
Nesse caso, os reagentes são etanol e oxigênio. Sabemos que a entalpia de formação do oxigênio na forma diatômica (
) é zero, porque é um elemento na sua forma padrão.
Passo 5
Vamos substituir os valores na equação:
Como
, a equação simplifica para:
Passo 6
Agora, vamos calcular os valores dentro dos colchetes:
Somando esses resultados:
Então, a equação fica:
Passo 7
Vamos isolar
:
Resposta
A entalpia de formação do etanol é
. Então, a alternativa correta é a e)
.