Question

06 - (UFG GO)
No Brasil, parte da frota de veículos utiliza etanol obtido da cana-de-açúcar como combustível em substituição à gasolina. Entretanto, o etanol pode ser obtido de outras formas, como a reação entre água e etileno, representada pela equação química abaixo.

C2H4 (g) + H2O (l) C2H5OH (l)

a) Calcule a variação de entalpia dessa reação a partir das seguintes equações termoquímicas não balanceadas:
C2H4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.430,0 kJ/mol de C2H4
C2H5OH (l) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.367,1 kJ/mol de C2H5OH
b) Identifique a natureza do processo quanto à variação de entalpia na obtenção do etanol.

Answer 1

Olár!

A reação que ele quer é C2H4 (g) + H2O (l) ⇒ C2H5OH (l).

a)
C2H4 (g) + O2 (g) ⇒ CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.430,0 kJ/mol de C2H4
C2H5OH (l) + O2 (g) ⇒ CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.367,1 kJ/mol de C2H5OH

Primeiro balanceia as equações:
C2H4 (g) + 3O2 (g) ⇒ 2CO2 (g) + 2H2O (l) ∆H = –1.430,0 kJ/mol 
C2H5OH (l) + 3O2 (g) ⇒ 2CO2 (g) + 3H2O (l) ∆H = –1.367,1 kJ/mol 

Agora tem que arruma-las para formar a reação global que ele quer:
Mantém a primeira e inverte a segunda equação (ao inverter, o sinal do ΔH muda, de negativo para positivo):
C2H4 (g) + 3O2 (g) ⇒ 2CO2 (g) + 2H2O (l) ∆H = –1.430,0 kJ/mol
2CO2 (g) + 3H2O (l) ⇒ C2H5OH (l) + 3O2 (g) ∆H = +1.367,1 kJ/mol 

Agora soma tudo:
C2H4 (g) + H2O (l) ⇒ C2H5OH (l) ΔH = –63 kJ/mol

b) A reação é exotérmica pois a variação de entalpia é negativa: -63 kJ/mol.