Question

A partir da combustão completa do etanol ( $C_{2} H_{2} OH$ ) e da variação da entalpia da reação ΔH= -1373kj responda:
a) Qual a quantidade de calor liberado ou absorvido na queima de 5 mol de etanol ( $C_{2} H_{2} OH$ )
b) se ocorresse a formação de um mol de gás carbonico na reação, qual seria a quantidade de calor liberado ou absorvido?
c)Calcule a quantidade de calor liberado ou absorvido na queima de 460g de etanol.

Answer 1

Perceba que a variação de entalpia (ΔH) é menor que zero, ΔH < 0, pois ela vale -1373 kJ. O sinal de menos no início indica isso. Portanto a combustão do etanol é uma reação exotérmica, que libera calor. Isso é fácil de perceber também porque toda reação de combustão é exotérmica, então sempre que ele fala de combustão (queima) é exotérmico. Beleza?

a) Perceba agora que 1 mol de etanol libera 1373 kJ de energia (calor), então quanto de calor ele vai liberar se queimar 5 mol? É só montar uma regra de três simples, sem segredos:
1 mol de etanol -------- -1373 kJ
5 mol de etanol -------- x
x = 5*(-1373)
x = -6865 kJ ⇔ ele vai liberar (veja o sinal negativo) 6865 kJ de calor.

b) Aí tem que montar a reação de combustão do etanol.
Muita atenção agora: toda equação de combustão segue um padrão, que é o seguinte:
Você vai ter um combustível reagindo com um comburente formando água e liberando gás carbônico. Esse comburente é algo que eu preciso para fazer queimar, no caso, o mais comum é o gás oxigênio, O2, tanto que para ter fogo tem que ter gás oxigênio, lembra da experiência de colocar um copo em cima de uma vela acessa? O que acontece? A vela apaga depois de um tempo, porque ela consumiu todo o O2 ali dentro do copo e quando acaba o O2, ela apaga.
Combustível + O2 ⇒ CO2 + H2O

Então a reação de combustão do etanol vai ficar:
C2H5OH + O2 ⇒ CO2 + H2O (agora tem que balancear, né?!)
C2H5OH + 3O2 ⇒ 2CO2 + 3H2O (pronto, tá balanceado).

Perceba agora que a combustão de 1 mol de etanol forma 2 mol de CO2, liberando os 1373 kJ lá. Até aqui normal, já foi visto. Só que ele fala em formar apenas 1 mol de CO2. 
Agora é só calcular a massa molar do CO2:
CO2 = 12 + (16*2) = 44 g/mol.
Só que são 2 mol, então multiplica por 2: 44*2 = 88 g/mol

Agora mais uma regrinha de três para descobrir a energia liberada com apenas essa quantidade de CO2:
88 g de CO2 ------ -1373 kJ
44 g de CO2 ------ x
88x = 60412
x = -60412/88
x = -686,5 kJ ⇔ seriam liberados 686,5 kJ de calor.

c) Massa molar do etanol:
C2H5OH = (12*2) + (1*6) + 16 = 46 g/mol.

46 g de etanol ----- 1373 kJ
460 g de etanol --- x
46x = 631580
x = 631580/46
x = 13730 kJ de energia liberados na queima de 460 g de etanol.

;)