Quando 0,1800 g de glicose, C6 H12 O5 queima em excesso de oxigênio em um calorímetro a pressão constante, com capacidade calorífica de 850 J / K, a temperatura do calorímetro aumenta 3,30 K. (b) Calcule a entalpia molar padrão de formação da glicose

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta que 0,1800 g de glicose (C₆H₁₂O₆) foram queimados em excesso de oxigênio dentro de um calorímetro com capacidade calorífica de 850 J/K. Essa queima fez a temperatura do calorímetro subir 3,30 K. Nosso objetivo aqui é calcular a entalpia molar padrão de formação da glicose. Para isso, vamos usar conceitos de calorimetria e entalpia de formação.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular a quantidade de calor (q) que foi absorvida pelo calorímetro quando a glicose queimou. A fórmula para isso é:
q = C times De
Onde:
  • $ C $ é a capacidade calorífica do calorímetro (850 J/K)
  • $ \Delta T $ é a variação de temperatura (3,30 K)
Vamos substituir os valores na fórmula:
C
Então, o calor absorvido pelo calorímetro foi de 2805 J.

Passo 3

Agora, sabemos que o calor liberado pela queima da glicose é igual ao calor absorvido pelo calorímetro, mas com sinal oposto (porque o calor está sendo liberado pela glicose e absorvido pelo calorímetro). Portanto:
qglicose = -2805 , J

Passo 4

Em seguida, precisamos determinar quantos mols de glicose foram queimados. Para isso, usamos a fórmula da quantidade de mols:
n = mM
Onde:
  • $ m $ é a massa da glicose (0,1800 g)
  • $ M $ é a massa molar da glicose (C₆H₁₂O₆)
Vamos calcular a massa molar da glicose:
  • Carbono ©: 12,01 g/mol × 6 = 72,06 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1,008 g/mol × 12 = 12,096 g/mol
  • Oxigênio (O): 16,00 g/mol × 6 = 96,00 g/mol
Somando tudo:
m
Agora, calculando os mols:
M

Passo 5

Com o calor total liberado e a quantidade de mols, podemos calcular a entalpia de combustão da glicose por mol:
De
De

Passo 6

Agora, para encontrar a entalpia de formação padrão da glicose, usamos a Lei de Hess, que nos permite relacionar a entalpia de combustão com as entalpias de formação dos produtos e reagentes.
A equação da combustão da glicose é:
C6H12O6 (s) + 6 , O2 (g) 6 , CO2 (g) + 6 , H2O (l)
A mudança de entalpia para essa reação é a entalpia de combustão da glicose, que já calculamos como -2805 kJ/mol.
A fórmula geral para a Lei de Hess é:
De=ntes çã
Sabemos que a entalpia de formação do O₂ é zero, então:
-2805 , kJ/mol = [6 De
Rearranjando para encontrar a entalpia de formação da glicose:
De
Vamos considerar valores padrão:
  • $ \Delta H_{f}(CO_2) = -393,5 , kJ/mol $
  • $ \Delta H_{f}(H_2O) = -285,8 , kJ/mol $
Substituindo:
De
De
De
= [ -2361 + (-1714,8) ] + 2805

Resposta

A entalpia molar padrão de formação da glicose é aproximadamente -1271 kJ/mol.

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