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Questão 1

ESPCEX 2011
Química

(EsPCEx - 2011) 

Considere, no quadro abaixo, as seguintes entalpias de combustão nas condições-padrão (25 oC  e 1 atm), expressas em 1 kJmol-1 .

Fórmula molecular e fase de agregação

ΔH0(combustão)
Cgrafita(s) - 393,3
H2(g) - 285,8
C4H10(g) - 2878,6

A alternativa que corresponde ao valor da entalpia da reação abaixo, nas condições-padrão, é: 

4 Cgrafita(s) + 5 H2(g) C4H10(g)

A

+ 68,6 kJmol-1

B

- 123,6 kJmol-1

C

+ 248,8 kJmol-1

D

+ 174,4 kJmol-1

E

- 352,5 kJmol-1

Gabarito:

- 123,6 kJmol-1



Resolução:

Basta escrever as reações de combustão e utilizar a lei de Hess:

A combustão de todas as substâncias dadas na questão é: 

egin{matrix} C+O_2
ightarrow CO_2 & Delta H_1=-393,3kJ/mol\ \H_2+frac{1}{2}O_2
ightarrow H_2O & Delta H_2=-285,8kJ/mol\ \C_4H_{10}+frac{13}{2}O_2 
ightarrow 4CO_2+5H_2O&Delta H_3=-2878,6 kJ/molend{matrix}

Multiplicando a primeira reação por 4, a segunda reação por 5 e somando o inverso da terceira reação temos:

egin{matrix} 4C+4O_2
ightarrow 4CO_2 & 4cdot Delta H_1=-1573,2kJ/mol\ \5H_2+frac{5}{2}O_2
ightarrow 5H_2O & 5cdot Delta H_2=-1429,0kJ/mol\ \ 4CO_2+5H_2O
ightarrow C_4H_{10}+frac{13}{2}O_2&-Delta H_3=+2878,6 kJ/molend{matrix}

Cortamos os O2, H2O e CO2, temos:

egin{matrix} 4C+{color{Purple} 4O_2}
ightarrow {color{DarkBlue} 4CO_2} & 4cdot Delta H_1=-1573,2kJ/mol\ \ 5H_2+{color{Purple} frac{5}{2}O_2}
ightarrow{color{DarkRed} 5H_2O} & 5cdot Delta H_2=-1429,0kJ/mol\ \ {color{DarkBlue} 4CO_2}+{color{DarkRed} 5H_2O}
ightarrow C_4H_{10}+{color{Purple} frac{13}{2}O_2}&-Delta H_3=+2878,6 kJ/molend{matrix}

______________________________________________________________

egin{matrix} 4C+5H_2
ightarrow C_4H_{10}& Delta H_f = 4Delta H_1+5Delta H_2-Delta H_3=-123,6kJ/molend{matrix}

Gabarito alternativa B.

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