Exercício resolvido

1) (FAAP) Calcule a entalpia da reação de combustão do álcool etílico, sendo dadas as entalpias de formação de:

CO2(g) = - 94,1 kcal/mol
C2H5OH(l) = - 66,2 kcal/mol
H2O(g) = - 68,4 kcal/mol
Dados: C2H5OH(l) + 3 O2(g) ® 2 CO2(g) + 3 H2O(g)

Resolução

Através das entalpias de formação dos reagentes e produtos, podemos calcular o calor da reação de combustão do etanol:

D H = S D Hf(produtos) - S D Hf(reagentes) Þ
D H = [2(-94,1)+3(-68,4)]-[-66,2]=
D H = - 327,2 kcal/mol C2H5OH

Exercícios propostos

1) (Fuvest) Considere os seguintes dados a 25° C e 1 atm.

SUBSTÂNCIA ENTALPIA DE FORMAÇÃO (kJ/mol)
Amônia (gás) - 46
Cloreto de hidrogênio (gás) - 92
Cloreto de amônio (sólido) - 314

a) Calcule a variação de entalpia (em kJ/mol) quando a base reage com o ácido para formar o correspondente sal.

b) Essa reação de salificação é exotérmica ou endotérmica? Por quê?

2) (FEI) A obtenção do aço na siderurgia é feita pela redução de minérios de ferro. A equação global desse processo poderia ser representada por:

Fe2O3(s) + 3 C(s) ® 2 Fe(s) + 3 CO(g)

Dadas as entalpias de formação a 25 ° C e 1 atm, a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kcal/mol é: (Entalpias de formação: Fe2O3 = - 196,2 kcal/mol; CO = - 26,4 kcal/mol.)

a) - 117,0 b) + 117,0 c) + 169,8 d) + 222,6 e) + 275,4

3) (Vunesp) O calor liberado na combustão completa do acetileno (C2H2) gasoso, a 25° C, é de
-1.298 kJ/mol. Determinar a entalpia de formação do acetileno. São fornecidos os seguintes dados a 25° C: entalpia de formação de CO2 gasoso = - 393 kJ/mol; entalpia de formação de H2O líquida = - 285 kJ/mol.

4) (Unip) A decomposição do explosivo nitroglicerina libera grande volume de gases e considerável quantidade de calor, de acordo com a reação

4 C3H5(ONO2)3(l) ® 12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g)

(Calores de formação: nitroglicerina, D Hf = - 58,0 kcal/mol; CO2 (g), D Hf = - 94,0 kcal/mol; H2O (g), D Hf = -57,8 kcal/mol.) A variação de entalpia na decomposição da nitroglicerina, em kcal/mol, de nitroglicerina é:

a) - 368,5 b) - 737,0 c) - 1105,5 d) - 945,5 e) - 437,5

 
5) (VUNESP) Calcule o calor-padrão de combustão do propano, C3H8, em quilocalorias por mol de propano.

C3H8(g) + 5 O2(g) ® 3 CO2(g) + 4 H2O(g)

(Dados: D Hf (kcal.mol-1); C3H8(g) = -24,8; H2O(g) = -57,8; CO2(g) = -94,0.)

6) (Cesgranrio) O acetileno é um gás de grande uso comercial, sobretudo em maçaricos de oficinas de lanternagem. Assinale a opção que corresponde à quantidade de calor fornecida pela combustão completa de 5,2 kg de acetileno (C2H2), a 25 ° C, sabendo que as entalpias de formação, a 25 ° C, são: CO2 (g) = - 94,1 kcal/mol; H2O (l) = - 68,3 kcal/mol; C2H2 (g) = +54,2 kcal/mol.

a) 1 615 kcal. b) 6 214 kcal. c) 21 660 kcal. d) 40 460 kcal. e) 62 140 kcal.

 
7) (Unicamp) A combustão do metanol (CH4O) e a do etanol (C2H6O) podem ser representadas pelas equações:

CH4O(l) + 3/2 O2(g) ® CO2(g) + 2 H2O(g) D H = - 671 kJ/mol

C2H6O(l) + 3 O2(g) ® 2 CO2(g) + 3 H2O(g) D H = - 1.327 kJ/mol

Sabe-se que as densidades desses dois líquidos são praticamente iguais. Na combustão de um mesmo volume de cada um, qual libertará mais calor? Mostre como você chegou a essa conclusão. (Dados: Massas molares: metanol = 32 g/mol e etanol = 46 g/mol).

8) (U. F. Santa Maria - RS) Para ir de casa à universidade, um estudante percorre 5 km pilotando sua moto, com consumo médio de 25 km/l de gasolina. Admitindo que a gasolina seja constituída apenas por octano, de densidade 0,8 kg/l e de calor de combustão 11,6 kcal/g, a quantidade de energia liberada na combustão completa da gasolina consumida nesse percurso é:

a) 1,2.103 kcal. b) 1,9.103 kcal. c) 2,3.103 kcal. d) 2,9.103 kcal. e) 4,6.104 kcal.

9) (PUC) O gás obtido na fermentação do lixo orgânico é chamado biogás e contém metano que pode ser usado como combustível. Utilize-se dos dados a seguir para comparar a quantidade de calor fornecida pela combustão completa de 1 kg de metano puro e de 1 kg de álcool etílico puro feitas a 25 ° C e 1 atm. Dados:

Substância D H de formação (kcal.mol-1)
Metano - 17,9
Etanol - 66,7
Gás carbônico - 94,1
Água - 68,3

 
10) (Fuvest) Os principais constituintes do "gás de lixo" e do "gás liquefeito de petróleo" são, respectivamente, o metano e o butano.
a) Comparando volumes iguais dos dois gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, qual deles fornecerá maior quantidade de energia na combustão? Justifique sua resposta a partir da hipótese de Avogadro para os gases.
b) Poder calorífico de um combustível pode ser definido como a quantidade de calor liberado por quilograma de material queimado. Calcule o poder calorífico do gás metano.

Massas molares Calores de combustão (- D H):
Metano = 16 g/mol Metano = 208 kcal/mol
Butano = 58 g/mol Butano = 689 kcal/mol

11) (Fuvest) Tanto gás natural como óleo diesel são utilizados como combustíveis em transportes urbanos. A combustão completa do gás natural e do óleo diesel libera, respectivamente, 9.102 kJ e 9.103 kJ por mol de hidrocarboneto. A queima desses combustíveis contribui para o efeito estufa. Para igual energia liberada, quantas vezes a contribuição do óleo diesel é maior que a do gás natural? Dados: gás natural = CH4; óleo diesel = C14H30.

a) 1,1 b) 1,2 c) 1,4 d) 1,6 e) 1,8

 
12) (Fuvest) A seguir são fornecidos dados relativos ao etanol hidratado e à gasolina.

COMBUSTÍVEL CALOR DE COMBUSTÃO (kcal/g) DENSIDADE (kg/l) PREÇO POR LITRO
(U. M.)
Etanol hidratado 6,0 0,80 65
Gasolina 11,5 0,70 100

(U. M. = unidade monetária arbitrária.)

Calcule:

a) As energias liberadas na combustão de 1 l de cada combustível.
b) Os custos de 1 000 kcal (em U. M.) provenientes da queima do etanol e da gasolina.

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