Question

Agora que você acompanhou como calcular a entalpia de uma reação química a partir

da entalpia de outras reações, é a sua vez de tentar sozinho. Calcule a entalpia

envolvida na síntese do propano (C3H8), gás normalmente encontrado em botijões de

acampamento.


3 C(s) + 4 H2(g) ⇒ C3H8(g)


Dados:

Equação (x): H2O(l) ⇒ H2(g) + 1⁄2 O2(g) ∆H = + 286 kJ/mol

Equação (y): C3H8(g) + 5 O2(g) ⇒ 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ∆H = - 2.220 kJ/mol

Equação (z): C(s) + O2(g) ⇒ CO2(g) ∆H = - 394 kJ/mol

Answer 1

→ A entalpia envolvida é - 106 KJ/mol

Explicação:

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Equação molde:

$\Large\text{ \blue{\sf{3~C_{(s)}~+~4~H_{2(g)}\rightarrow}~C_{3}H_{8(g)}} }$

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Precisamos trabalhar com as três equações químicas dadas para fazer com que tenhamos a equação molde no final.  

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1)  Vamos inverter a primeira equação (x) para trazer o $\large\text{ \sf{H_{2}} }$ ao primeiro membro da equação. Com essa inversão, devemos alterar o sinal da entalpia de positivo para negativo. Além disso, o coeficiente estequiométrico do $\large\text{ \sf{H_{2}} }$ na equação molde é 4, então devemos multiplicar toda a primeira equação por 4, inlcusive a entalpia:

$\text{ \sf{(x):~4~H_{2(g)}~+~2~O_{2(g)}\rightarrow}~4~H_{2}O_{(l)}~\Delta~H~=-1144~KJ/mol }$

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2)  Vamos inverter a segunda equação (y) para encaminhar o $\large\text{ \sf{C_{3}H_{8}} }$ ao segundo membro da equação. Com isso, o sinal da entalpia muda de negativo para positivo.

$\text{ \sf{(y):~3~CO_{2(g)}~+~4~H_{2}O_{(l)}\rightarrow}~C_{3}H_{8(g)}~+~5~O_{2(g)}~\Delta~H~=+2220~KJ/mol }$

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3)  Não vamos inverter a terceira equação (z), pois o carbono já esta no primeiro  membro da equação química. Mas devemos multiplicar toda a equação z por 3, inclusive a entalpia, pois o coeficiente estequiométrico do carbono é 3.

$\text{ \sf{(z):~3~C_{(s)}~+~3~O_{2(g)}~\rightarrow}~3~CO_{2(g)}~\Delta~H~=-1182~KJ/mol }$

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Agora iremos realizar as subtrações entre as substâncias iguais em membros diferentes das equações.

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1) Tem 5 mols de $\large\text{ \sf{O_{2}} }$ nos primeiros membros (2 mols na equação x e 3 mols na equação z) e 5 mols no segundo membro (na equação y). Então o resultado da subtração é zero e o $\large\text{ \sf{O_{2}} }$ não aparecerá na equação final.

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2) Tem 4 mols de $\large\text{ \sf{H_{2}O} }$ no segundo membro da equação x e também 4 mols no primeiro membro da equação y. Então o resultado da subtração é zero e a $\large\text{ \sf{H_{2}O} }$ não aparecerá na equação final.

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3) Tem 3 mols de $\large\text{ \sf{CO_{2}} }$ no primeiro membro da equação y e também 3 mols no segundo membro da equação z. Então o resultado da subtração é zero e o $\large\text{ \sf{CO_{2}} }$ não aparecerá na equação final.

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Depois dessas subtrações:

- Sobrou no primeiro membro: $\large\sf{3~C}$;

- Sobrou no segundo membro: $\large\text{ \sf{\green{C_{3}H_{8}}} }$

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A entalpia será: -1144 + 2220 - 1182 = - 106 KJ/mol

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A equação final (que é igual à equação molde) está representada na última linha abaixo. E ao lado da equação tem a entalpia resultante.

$\text{ \sf{\green{(x):~4~H_{2(g)}}~+~\cancel{\red{2~O_{2(g)}}}\rightarrow}~\cancel{\red{4~H_{2}O_{(l)}}}~\Delta~H~=-1144~KJ/mol }\\\\\text{ \sf{(y):~\cancel{\red{3~CO_{2(g)}}}~+~\cancel{\red{4~H_{2}O_{(l)}}}\rightarrow}~\green{C_{3}H_{8(g)}}~+~\cancel{\red{5~O_{2(g)}}}~\Delta~H~=+2220~KJ/mol }\\\\\text{ \underline{\sf{(z):~\green{3~C_{(s)}}~+~\cancel{\red{3~O_{2(g)}}}~\rightarrow}~\cancel{\red{3~CO_{2(g)}}}~\Delta~H~=-1182~KJ/mol}~~~~~ }$

        $\text{ \green{\green{\sf{3~C_{(s)}~+~4~H_{2(g)}\rightarrow}~C_{3}H_{8(g)}}~\blue{\sf{\Delta{H}~=-106~KJ/mol}}} }$

Answer 2

A entalpia de formação do propano é de - 106 kJ/mol.

Para calcular a entalpia da reação desejada precisamos usar as equações fornecidas. Vamos iniciar com a Equação (X), invertendo-a e multiplicando por 4, uma vez que na reação final temos 4 mols de H₂:

(X): 4 H₂ + 2 O₂ ⇔ 4 H₂O  ΔH = - 1.144 kJ/mol

Agora na Equação (Y), vamos somente inverte-la obtendo-se:

(Y): 3 CO₂ + 4 H₂O ⇔ C₃H₈ + 5 O₂  ΔH = 2.220 kJ/mol

Na Equação (Z), vamos somente multiplicar por 3, uma vez que na reação final temos 3 mols de C:

(Z) 3 C + 3 O₂ ⇔ 3 CO₂  ΔH = - 1.182 kJ/mol

Agora vamos somar as equações X, Y e Z, obtendo-se:

(X): 4 H₂ + 2 O₂ ⇔ 4 H₂O  ΔH = - 1.144 kJ/mol

(Y): 3 CO₂ + 4 H₂O ⇔ C₃H₈ + 5 O₂  ΔH = 2.220 kJ/mol

(Z) 3 C + 3 O₂ ⇔ 3 CO₂  ΔH = - 1.182 kJ/mol

3 C + 4 H₂ ⇔ C₃H₈ ΔH = - 106 kJ/mol

Para saber mais:

https://brainly.com.br/tarefa/25577874

Espero ter ajudado!