USF - adaptada) O isoctano (2,2,4-trimetilpentano) queima no ar e produz água e dióxido de carbono, conforme a equação a seguir. 2 C8H18(l) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(l) ΔH = – 10 922 kJ Massas atômicas: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol. Com base nessas informações, é correto afirmar que se for queimado 1 ℓ de hidrocarboneto (densidade = 0,6878 g/ml), o resultado da reação é Escolha uma: a. endotérmica, com liberação de 3,3 x 104 kJ de calor. b. exotérmica, com absorção de 3,3 x 104 kJ de calor. c. exotérmica, com liberação de 3,3 x 103 kJ de calor. d. exotérmica, com liberação de 3,3 x 104 kJ de calor. e. endotérmica, com absorção de 3,3 x 103 kJ de calor.
Soluções para a tarefa
Olá!
Essa é uma questão de estequiometria com entalpia da reação.
A partir da quantidade de um componente da reação (no caso o isoctano) se determina a entalpia. Vamos lá:
Primeiramente vamos determinar a massa do isoctano, a questão diz que é 1 litro e que a densidade é 0,6878 g/ml, então montamos uma regra de três:
0,6878 ------ 1 ml
x --------------- 1000 mL (1 L)
x = 0,6878 x 1000
x = 687,8 g de isoctano.
Como toda questão que envolve estequiometria precisamo transformar para número de mols. Sabe-se que a massa molar do isoctano é:
M = 12 x 8 + 18 x 1
M = 96 g/mol
Isso significa que 1 mol tem 96 gramas. Agora vamos calcular por meio de uma regra de três o número de mols de 687,8 g:
1 mol -------------- 96 gramas
x -------------------- 687,8 gramas
x = 687,8/96
x ≅ 6 mols de isoctano.
A reação balanceada mostrada na questão traz que a cada dois mols de isoctano são liberados 10922 kJ de energia. Sabemos que são liberados porque o sinal é negativo. Então:
2 mols -------- 10922 kJ
6 mols --------- x
x = (10922 x 6)/2
x = 32766 kJ
As alternativas estão com a resposta em nomenclatura científica, que corresponde à ≅ 3,3 x 10⁴ kJ.
Trata-se de um reação exotérmica, pois o calor foi liberado então a a alternativa correta é a d).
Espero ter ajudado!