Alguém sabe resolver passo a passo?
Soluções para a tarefa
Primeiro tem que deduzir a equação de formação do etanol que é:
2 C + 3 H₂ + 1/2 O₂ ⇒ C₂H₅OH
Basta colocar a quantidade de cada composto básico que forma o etanol.
Agora precisamos encontrar a equação acima a partir de cálculos usando as equações I, II e III. Porém, antes de tudo vou te falar que a equação I e a II não estão balanceadas, por isso é preciso balancear corretamente as duas equações antes de começar os cálculos. As equações I, II e III corretamente balanceadas, serão as seguintes:
I - H₂ + 1/2 O₂ ⇒ H₂O
II - C + O₂ ⇒ CO₂
III - C₂H₅OH + 3 O₂ ⇒ 2 CO₂ + 3 H₂O
Acho que o balanceamento dessa equação deve ser uma das partes do exercício em si, por isso ela veio desbalanceada. Agora, veja a equação de formação do etanol apresentada no início, perceba que precisamo de 3 mols de H₂, por isso vamos multiplicar a equação I por 3, lembrando que ao fazer isso, a entalpia dessa equação também será multiplicada por 3, ficará assim:
I - 3 H₂ + 3/2 O₂ ⇒ 3 H₂O ΔH = 3 . -68 = -204 kcal/mol
A equação II, tem o carbono que precisamos de 2, conforme a equação de formação do etanol, por isso iremos multiplicar por 2, ficará desse modo:
II - 2 C + 2 O₂ ⇒ 2 CO₂ ΔH = 2 . -94 = -188 kcal/mol
A equação III será preciso ser invertida, pois o etanol está do lado dos reagentes, enquanto na equação de formação do etanol ele é o produto, lembrando que ao inverter (trocar produto por reagentes) o sinal da entalpia se inverte também. Desse modo:
III - 2 CO₂ + 3 H₂O ⇒ C₂H₅OH + 3 O₂ ΔH = +327 kcal/mol
Agora basta "somar" as três equações, lembrando que compostos iguais de lados diferentes (um do lado do produto e o outro do lado do reagente) são diminuídos (por isso quando estão na mesma quantidade se cancelam) um do outro e quando estão do mesmo lado soma-se.
I - 3 H₂ + 3/2 O₂ ⇒ 3 H₂O ΔH = 3 . -68 = -204 kcal/mol
II - 2 C + 2 O₂ ⇒ 2 CO₂ ΔH = 2 . -94 = -188 kcal/mol
III - 2 CO₂ + 3 H₂O ⇒ C₂H₅OH + 3 O₂ ΔH = +327 kcal/mol
As águas como estão lados opostos e na mesma quantidade se cancelam, restando zero moléculas de água. O mesmo ocorre também para o CO₂. A outra molécula que se repete é o oxigênio, porém temos 3/2 O₂ no reagente na equação I e 2 O₂ no reagente na equação II, logo estes se somam, totalizando 7/2 O₂, porém ainda tem mais 3 oxigênios do lado dos produtos na equação III, como estão em lados opostos, deve ser feita a diferença entre eles, que ficará:
7/2 - 3 = (MMC) = 7/2 - 6/2 = 1/2.
Assim, a equação final, resultará exatamente na equação de formação do etanol, para encontrar a entalpia de formação basta somar os ΔH das equações, desse modo:
2 C + 3 H₂ + 1/2 O₂ ⇒ C₂H₅OH
ΔHf = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃
ΔHf = (-204) + (-188) + 327
ΔHf = -65 kcal/mol
Resposta correta é a letra B