Question

o etanol (C2H6O) sofre reação de combustão no motor de um automóvel de acordo com a reação: C2H6O + 3 O2 -> 2 CO2 +3 H2O. Calcule a variação pela Lei de Hess. reações conhecidas:
C + O2 -> CO2(g) dH= -94Kcal
H2 + O2 -> H2O dH= -68Kcal
2C + 3H3(g) +1\2 O2 -> C2H80 dH= -74Kcal

A) -318 kcal
B) +190 kcal
C) -250 kcal
D) +100 kcal
E) +636 kcal

Answer 1

É preciso usar as semi-reações para encontrar a reação global da combustão do etanol, para isso é preciso que seja feito o seguinte:

Na primeira semi-reação será multiplicada por 2, assim o ΔH também será multiplicado por 2 (pois temos 2 CO₂ na reação global da combustão):

2 C + 2 O₂ ⇒  2 CO₂ (g)  ΔH= 2x ( - 94 kcal) = -188 kcal

A segunda semi-reação será multiplicada por 3 (pois temos 3 águas na reação global da combustão do etanol):

3 H₂ + 3/2 O₂ ⇒ 3 H2O  ΔH= 3 x (-68 kcal) = -204 kcal

A última semi-reação será invertida (produto vira reagente e reagente vira produto, pois o C₂H₆O que é o etanol deve estar do lado dos reagentes assim como na reação global da combustão) ao inverter a reação o valor do ΔH também será invertido (mudando de sinal).

C₂H₆0 ⇒ 2C + 3H₂(g) + 1\2 O₂   ΔH= + 74Kcal

Agora basta somar todas as semi-reação que encontraremos a reação global da combustão, bem como soma-se as entalpias, encontra-se também o valor da entalpia na combustão do etanol:

2 C + 2 O₂ ⇒  2 CO₂ (g)  ΔH= 2x ( - 94 kcal) = -188 kcal

3 H₂ + 3/2 O₂ ⇒ 3 H₂O  ΔH= 3 x (-68 kcal) = -204 kcal

C₂H₆0 ⇒ 2C + 3H₂(g) + 1\2 O₂   ΔH= + 74Kcal

=

C₂H₆0 + 3 O₂ ⇒ 2 CO₂ + 3 H₂O ΔH = -188 + (-204) + 74 = -318 kcal

Quando eu falo em somar as semi-reações, soma-se os compostos iguais que estão do mesmo lado da equação (reagente soma com reagente, produto soma com produto), quanto temos duas substâncias iguais em lados aposto (O₂ do reagente e o O₂ do produto) o que deve ser feito é a diferença, ou seja, diminuir um do outro. Vou mostrar o exemplo dessa própria equação:  

2 C + 2 O₂ ⇒  2 CO₂ (g)  ΔH= 2x ( - 94 kcal) = -188 kcal

3 H₂ + 3/2 O₂ ⇒ 3 H₂O  ΔH= 3 x (-68 kcal) = -204 kcal

C₂H₆0 ⇒ 2C + 3H₂(g) + 1\2 O₂   ΔH= + 74Kcal

Veja que na equação 1 temos 2 O₂ e na reação 2 temos 3/2 O₂, somando-se isso teremos = 7/2 Oxigênios. Na terceira equação temos 1/2 O₂ do lado dos produtos, por isso temos que diminuir ele dos 7/2 O₂:

7/2 O₂ (reagentes) - 1/2 O₂ (produto) = 6/2 = 3 O₂ (que é a quantidade que foi colocada na equação final.