Question

Fotossíntese é um processo realizado pelas plantas para a produção de energia necessária para a sua sobrevivência.
Observe as equações químicas observadas abaixo.
6 CO2(g) + 6 H2O(g) → C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
C6H12O6(aq) → 2 C2H5OH() + 2 CO2(g)
C2H5OH() + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(g)
H = ?
H = –70 kJ/mol
H = –1.235 kJ/mol
Com base nessas informações, podemos afirmar que o valor de ΔH para a reação de fotossíntese é igual a:

Answer 1

Resposta:

O valor de ΔH para a reação de fotossíntese é igual: +2540 kJ/mol

Explicação:

Este exercício é sobre a Lei de Hess que tem como objetivo determinar a variação da entalpia, em nossa questão, será a entalpia da reação completa com a formação do carboidrato ($C_{6}H_{12} O_{6}$).

Primeiramente, temos de organizar as equações para que fique igual a equação global:

$6CO_{2} + 6H_{2} O$ → $C_{6} H_{12} O_{6} + 6O_{2}$

Formando os reagentes:

$C_{2} H_{5}OH + 3O_{2}$ → $CO_{2} + 3 H_{2}O$  ΔH = –1.235 kJ/mol

Perceba que temos que inverter a reação para que tenhamos os reagentes da equação global (6 CO2(g) + 6 H2O(g)).

Para realizar isso, temos de multiplicar por menos um (-1), invertendo a reação e o a entalpia (ΔH).

Com isso, ficaremos com a reação:

$2CO_{2} + 3 H_{2}O$ → $C_{2} H_{5}OH + 3O_{2}$  ΔH = +1.235 kJ/mol

Formando os produtos, tem-se a reação:

$C_{6} H_{12}O_{6}$ → $2C_{2} H_{5}OH + 2CO_{2}$ ΔH = -70 kJ/mol

Perceba que ela também está invertida quando compara à equação global, logo, tem de ser multiplicada por menos um (-1), obtemos:

$C_{2} H_{5}OH + 2CO_{2}$  →  $C_{6} H_{12}O_{6}$ ΔH = + 70 kJ/mol

Agora somando-se as reações, teremos:

$2CO_{2} + 3 H_{2}O$ → $C_{2} H_{5}OH + 3O_{2}$  ΔH = +1.235 kJ/mol

$2C_{2} H_{5}OH + 2CO_{2}$   → $C_{6} H_{12}O_{6}$  ΔH = + 70 kJ/mol

A primeira equação tem de ser multiplicada por 2 para simplificarmos o composto 2 C2H5OH() da segunda linha, logo ficará:

$4CO_{2} +6 H_{2}O$   →  $2C_{2} H_{5}OH + 6O_{2}$ ΔH = $+1.235 *2 = +2470kJ/mol$

Somando-se com a segunda linha, teremos:

$4CO_{2} +6 H_{2}O$ → $2C_{2} H_{5}OH + 6O_{2}$ ΔH = +2470 kJ/mol

$2C_{2} H_{5}OH + 2CO_{2}$ → $C_{6} H_{12}O_{6}$ ΔH = +70 kJ/mol

Logo, teremos:

$6CO_{2} +6 H_{2}O$ → $C_{6} H_{12}O_{6} + 6O_{2}$

Perceba que é a mesma equação global.

Agora basta somarmos as entalpais: $+2470 + 70 = 2540$  +2540kJ/mol