Exercícios sobre a entalpia de combustão

(UEL-PR)

I. C_(graf) + 2H_2(g) → CH_4(g) ΔH = -74,5 KJ/mol

II. C_(graf) + O_2(g) → CO_2(g) ΔH = -393,3 KJ/mol

III. H_2(g) + 1/2O_2(g) → H₂O_(l) ΔH = -285,8 KJ/mol

IV. C_(s) → C_(g) ΔH = +715,5 KJ/mol

V. 6C_(graf) + 3H_2(g) → C₆H_6(l) ΔH = + 48,9 KJ/mol

Dentre as equações citadas, têm ΔH representando ao mesmo tempo calor de formação e calor de combustão:

a) I e II

b) II e III

c) III e IV

d) III e V

e) IV e V

(GF - RJ) Considere a afirmativa: "A combustão de 1 mol de álcool etílico, produzindo CO₂ e H₂O, libera 325 Kcal." A equação química que corresponde a essa afirmativa é:

a) C₂H_6(l) + 15/2O_2(g) → 2CO_2(g) + 3H₂O_(l)                       ΔH = -325kcal

b) C₂H₆O_(l) + 3O_2(g) → 2CO_2(g) + 2H₂O_(l)                         ΔH = -325kcal

c) C₂H₆O_2(l) + 5/2O_2(g) → 2CO_2(g) + 3H₂O_(l)                       ΔH = +325kcal

d) C₂H_6(l) + 15/2O_2(g) → 2CO_2(g) + 3H₂O_(g)                    ΔH = +325kcal

e) C₂H_4(l) + 5/2O_2(g) → 2CO_2(g) + 2H₂O_(g)                       ΔH = -325kcal

Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO₂ são, respectivamente, –110,5 kJ·mol–1 e –393,5 kJ·mol–1, determine a classificação e o valor da variação de entalpia para uma reação de combustão do monóxido de carbono.

a) endotérmica, 504 kJ.

b) endotérmica, 283 kJ.

c) exotérmica, 283 kJ.

d) exotérmica, 504 kJ.

e) exotérmica, 393,5 kJ.

Dada a equação abaixo:

H_2(g) + ½ O_2(g) → H₂O_(l)

Podemos afirmar que, durante a sua ocorrência, temos:

a) absorção calor.

b) liberação de gás oxigênio.

c) higroscopia.

d) perda de água.

e) liberação calor.

Letra b). Uma equação de combustão é aquela em que o combustível reage com o gás oxigênio (O₂), produzindo gás carbônico (CO₂) e água (H₂O), ou apenas um deles. Já uma equação de formação é aquela em que, nos reagentes, há a presença de apenas substâncias simples (formadas por um único elemento químico).

Letra b). Uma equação de combustão é aquela em que o combustível reage com o gás oxigênio (O₂), produzindo gás carbônico (CO₂) e água (H₂O). Como o exercício informou que o etanol sofrerá a combustão, trata-se de um composto com dois átomos de carbono (et) e apenas um átomo de oxigênio (ol).

Letra c). Para determinar o valor da variação da entalpia, devemos inicialmente montar e balancear a equação de combustão do monóxido de carbono (CO), na qual ele e o oxigênio (O₂) são os reagentes, e o gás carbônico (CO₂) é o produto:

CO_(g) + 1/2 O_2(g) ↓ CO_2(g)

Em seguida, basta utilizar os valores fornecidos, multiplicados pelos seus respectivos coeficientes do balanceamento, na expressão para o cálculo da variação da entalpia abaixo:

Obs.: A entalpia do gás oxigênio tem valor zero, por ser a substância simples (alótropo) mais estável do elemento oxigênio.

ΔH = Hp-Hr

ΔH = 1.(–393,5)-[1.(–110,5) + 0,5. (0)]

ΔH = –393,5 - [–110,5]

ΔH = –393,5 + 110,5

ΔH = –393,5 - [–110,5]

ΔH = –283 KJ

Como o ΔH encontrado é negativo, logo o processo é exotérmico.

Letra e). Analisando a equação fornecida, verificamos a presença de gás oxigênio nos reagentes e a formação de água, características de uma reação de combustão. Essa reação sempre ocorre com liberação de energia.