o etanol (ch3cooh) ou álcool etílico, pode ser obtido através do processamento e fermentação de diferentes fontes, como cana-de-açúcar, milho, beterraba e batata. a indústria sucroalcooleira brasileira utiliza cana como principal matéria prima para o etanol. a equação da entalpia termoquímica de formação do etanol está representada abaixo
2C(graf) +3 H2(g) + 1/2 O2(g) ->C2H6O(I)
energéticamente, a entalpia padrão de formação do etanol pode ser
determinada através de 3 diferentes equações de combustão. as equações estão representadas abaixo:
C(graf) +3 O2(g)->CO2(g) Δhf=-394kJ.mol-1
H2(g) + 1/2 O2(g) ->H2O(i) Δhf=-286kJ.mol-1
C2H6O(I) + 3 O2(g) ->2CO2(g)+3 H2O(i) Δhf=-1368kJ.mol-1
baseado nos dados acima, qual ΔHf do etanol, em kJ.mol-1
a) – 278
b) – 2.048
c) – 688
d) – 1.024
e) – 3.014
Soluções para a tarefa
Resposta:
-278
Explicação:
Vc tem três equações elas estão equilibradas, por isso estou chamando de equações...
montamos um sistema linear e operamos como se o mesmo fosse...
nós sabemos onde queremos chegar e temos que manipular, veja bem se vc não tem nenhum elemento igual, vc olha para o primeiro elemento que vc quer chegar e manipula uma das 3 equações para chegar nele, mas como temos um elemento igual que é o C2H60, nós começaremos por ele, vou chamar as 3 equações de L1, L2, L3
L1 = C(graf) + O2(g)->CO2(g) -394
L2= H2(g) + 1/2 O2(g) ->H2O(i) -286
L3= C2H6O(I) + 3 O2(g) ->2CO2(g)+3 H2O - 1368
Perceba que o C2H60 está do lado esquerdo e onde nós queremos chegar 2C(graf) +3 H2(g) + 1/2 O2(g) ->C2H6O(I) ele está do lado direito.
primeiro passo inverto o lado de todos os elementos ou seja, quem está do lado esquerdo vai pro direito, quem está do lado direito vai para o esquerdo
2CO2(g)+3H2O -> C2H6O(I) + 3 O2(g)
a consequência dessa mudança é que ele tinha -1368kJmol-1, toda vez que invertemos como fizemos, nós mudamos o sinal e esses elementos agora passa a ter +1368kJmol-1
agora temos uma nova L3 vou copiar a de cima para ficar melhor
L1 = C(graf) + O2(g)->CO2(g) -394
L2= H2(g) + 1/2 O2(g) ->H2O(i) -286
L3= 2CO2(g)+3H2O -> C2H6O(I) + 3 O2(g) +1368kJmol-1
agora procuramos algum termo exatamente igual, perceba não temos mais, então eu começo a manipular olhando para onde eu quero chegar
2C(graf) +3 H2(g) + 1/2 O2(g) ->C2H6O(I)
Olho para o primeiro elemento, ele é o C, mas ele é 2C na vdd, olho para a L1 e L2 e procuro onde tem C, na L1 tem, então manipulo para virar 2C, ou seja, multiplico tudo por 2
L1 = 2C(graf) +2O2(g)->2CO2(g) após multiplicado eu vejo se o C está do msm lado da onde eu quero chegar, perceba os 2 está do lado esquerdo da equação então é só somar a NOVA L1 COM A NOVA L3 ,
2C(graf) +2 O2(g)+2CO2(g)+3H2O -> C2H6O(I) + 3O2(g) +2CO2(g)
perceba somei lado esquerdo com lado esquerdo e lado direito com lado direito, agora eu vejo os termos semelhantes eu somo eles se estiver do mesmo lado e subtraio se estiver de lado oposto
2CO2(g) - 2CO2(g) se anula assim também 3 O2-2 O2, sobra só O2
sobra então
2C(graf) +3H2O -> C2H6O(I) + O2(g)
agora que ja temos o 2C, vamos para o proximo termo, olhamos onde queremos chegar 2C(graf) +3 H2(g) + 1/2 O2(g) ->C2H6O(I)
e o proximo termo é 3H2, olhamos na segunda Linha que sobrou e manipulamos para ter 3H2, ou seja multiplicamos ela por 3 ficando então
L2= 3H2(g) + 3/2 O2(g) ->3H2O(i)
vemos se o H2 está do lado que queremos e somamos a L2 com a conta que manipulamos até agora
2C(graf) +3H2O -> C2H6O(I) + O2(g)
ficando assim
2C(graf) +3H2O +3H2(g) + 3/2 O2(g) -> C2H6O(I) + O2(g) +3H2O(i)
anulando os termos que estão em lados opostos, o O2 e o 3 H2O,
tenho 3/2 O2 ou seja 1,5 O2 - O2 sobra 0,5 O2
3 H2O - 3 H2O =0
COM ISSO CHEGAMOS A EQUAÇÃO DESEJADA
2C(graf) +3 H2(g) + 1/2 O2(g) ->C2H6O(I)
agora aplicamos as alterações necessárias nos valores numéricos, onde multipliquei por 2 eu multiplico o valor por 2 e assim por diante e somamos tudo
como multiplicamos L1 por 2 então -394*2 kJmol-1
como multiplicamos L2 por 3 então -286*3 kJmol-1
como invertemos L3 então de -1368 inverto o sinal e fica +1368 kJmol-1
agora somando -788-858+1368 = -278 kJmol-1