Question

Dada a reação de combustão completa do isopentano


C5H12(g) + 8 O2(g) → 5 CO2(g) + 6 H2O(g)


Qual o calor envolvido na combustão completa de 360 gramas

de isopentano? Dados: C5H12 = 72u;

Calores de formação em kJ/mol

: C5H12(g) = – 180; CO2(g) = – 400; H2O(g) = – 240.

Answer 1

Olá!

Esta é uma questão de termoquímica onde vamos aplicar alguns conceitos de Lei de Hess. Além de algumas fórmulas básicas, que deixarei listadas abaixo.

Para ficar mais fácil a visualização da questão como um todo, vou deixar a Lei de Hess completa em um imagem em anexo, mas como só precisamos do valor final de energia liberada calculado, vou descrever uma forma mais simplificada também.

A Lei de Hess, também é chamada de Lei da Soma dos Calores de Reação, no diz que podemos encontrar a variação de entalpia de uma reação da seguinte forma:

$\Delta H= H_{final} - H_{inicial} \\ ou \\ \Delta H=H_{produtos}-H_{reagentes}$

Neste caso, basta utilizarmos esta relação para nossa reação química, que já está balanceada, da seguinte forma:

$\Delta H=H_{produtos}-H_{reagentes} \\ \\ \Delta H= [5*(-400)+6*(-240)]-(-180) \\ \\ \Delta H=-3260$

Portanto nossa reação é exotérmica e libera um total de 3260 KJ/mol de reagente (é exotérmica pois o valor de ΔH é negativo).

Porém este valor é dado para cada mol de reagente (C₅H₁₂), e a questão pede o valor referente à 360g do reagente. Para relacionarmos a massa de reagente com seu número de mols, utilizaremos a seguinte fórmula:

$n=\frac {m}{M}$

Onde n = número de mols

m = massa de reagente

M = massa molar do reagente

Substituindo os dados da questão, temos:

$n=\frac {360}{72} \\ \\ n=5mols$

Por fim, basta multiplicarmos o número de mols total de reagentes, pela energia liberada por cada mol de nossa reação, desta forma obteremos a energia total liberada por esta reação:

$5*3260=16300$

Portanto a energia total liberada foi de 16300 KJ. Ou ainda ΔH = -16300 KJ.

Espero ter ajudado!