Enunciado

É possível investigar as propriedades termoquímicas dos hidrocarbonetos usando-se métodos de modelagem molecular. (a) Use um programa de estrutura eletrônica e estime os valores de   ∆ c H ° para os alcanos, do metano até o pentano. Para calcular ∆ c H ° , estime a entalpia-padrão de formação do C n H 21 ( n + 1 ) ( g ) fazendo cálculos semi-empíricos (por exemplo, usando os métodos AMI ou PM3) e use os valores experimentais da entalpia-padrão de formação do C O 2 ( g ) e da H 2 O ( l ) . (b) Compare os valores estimados com os valores experimentais de ∆ c H ° (Tabela 2.5) e comente sobre a confiabilidade dos resultados obtidos com os métodos de modelagem molecular. (c) Teste a validade da ∆ c H ° = k | M / ( g   m o l - 1 ) | e estime os valores numéricos de k e de n.

Passo 1

E aí pessoal? Vamos lá resolver essa questão.

A parte (a) da questão nos pede usar um programa de estrutura eletrônica para estimar as entalpias padrão de combustão para os alcanos, metano até o pentano. Usando o programa de sua preferência você vai chegar a seguinte tabela:

Nessa mesma tabela já podemos fazer a comparação entre os valores calculados e os valores experimentais, e calcular o erro entre as duas. De acordo com esses erros, podemos perceber que o nível de confiança é bastante alto visto que para maior parte dos compostos o erro ficou abaixo de 1%.

Passo 2

Na parte (c) da questão nos é pedido os valores de n e k. Para isso, fazemos (consultando as tabelas):

k = - e 4,3   K J   m o l - 1 = - 73,7   K J   m o l - 1

n = 0,903

Resposta

c n = 0,903 ; k = - 73,7   K J   m o l - 1

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