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Questão 9

UNICAMP 2007
Química

(UNICAMP - 2007) Quando se utiliza um biossistema integrado numa propriedade agrícola, a biodigestão é um dos processos essenciais desse conjunto. O biodigestor consiste de um tanque, protegido do contato com o ar atmosférico, onde a matéria orgânica de efluentes, principalmente fezes animais e humanas, é metabolizada por bactérias. Um dos subprodutos obtidos nesse processo é o gás metano, que pode ser utilizado na obtenção de energia em queimadores. A parte sólida e líquida que sobra é transformada em fertilizante. Dessa forma, faz-se o devido tratamento dos efluentes e ainda se obtêm subprodutos com valor agregado.


a) Sabe-se que a entalpia molar de combustão do metano é de -803 kJ/mol; que a entalpia molar de formação desse mesmo gás é de -75 kJ/mol; que a entalpia molar de formação do CO2 é de -394 kJ/mol. A partir dessas informações, calcule a entalpia molar de formação da água nessas mesmas condições.

No aparelho digestório de um ruminante ocorre um processo de fermentação de hexoses, semelhante ao que ocorre nos biodigestores. A equação abaixo tem sido utilizada para representar essa fermentação:

mathrm{58 ; C_6H_{12}O_6 
ightarrow } mathrm{63 ; CH_3COOH + 24; CH_3CH_2COOH + 13; CH_3CH_2CH_2COOH }mathrm{+ 62.5 CO_2 + 35.5 CH_4 + 27 H_2O }

b) Considere a seguinte afirmação: “o processo de fermentação digestiva de ruminantes contribui para o aquecimento global”. Você concorda? Responda SIM ou NÃO e explique sua resposta.
c) Qual seria o número de moles de gás metano produzido na fermentação de 5,8 quilogramas de hexose ingeridos por um ruminante?

Gabarito:

Resolução:

a) 
egin{matrix} CH_{4_{(g)}}&+&2O_{2_{(g)}}&
ightarrow &CO_{2_{(g)}}&+&2H_2O_{_{(l)}}&Delta H=-803;kJ\ -75&&0&&-394&&2x&& end{matrix}

-803=(-394+2x)-(-75)=-394+2x+75=-319+2x

2x=-803+319=-484

x=-242kJ

b) Sim, pois os produtos de fermentação contêm CO2 e CH4, que contribuem para o efeito estufa.

c) 
egin{matrix} 58;C_6H_{12}O_6&-&35,5;HCl\58cdot 180&-&35,5\5,8cdot 10^3&-&y end{matrix}

frac{58cdot 180}{5,8cdot 10^3}=frac{35,5}{y}

y=19,72

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