Uma amostra de de benzeno líquido é queimada no calorímetro examinado no exercício anterior, causando uma elevação de temperatura de . Calcule o calor molar de combustão do benzeno a pressão e a volume constante a . Dados: .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Aqui a gente está lidando com termometria e calorimetria, que fazem parte da termoquímica. Precisamos calcular o calor molar de combustão do benzeno. Para isso, vamos precisar saber a massa do benzeno queimado, sua massa molar, a variação de temperatura e entender como relacionar tudo isso para achar o calor liberado por mol de benzeno.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de benzeno temos na amostra que queimou. Sabemos que a massa molar ( ) do benzeno é e que queimamos .
Usamos a fórmula:
Onde:
  • é o número de mols,
  • é a massa da substância,
  • é a massa molar.
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, precisamos calcular a quantidade de calor ( ) liberada na combustão. Para isso, usamos a relação:
Onde:
  • é a massa do benzeno,
  • é a capacidade térmica do calorímetro,
  • é a variação de temperatura.
Como o exercício menciona que a temperatura aumentou , mas não nos dá o valor de , vamos considerar que , onde é a capacidade térmica do calorímetro. Se estivesse disponível, seria só substituir os valores. Mas pela falta dessa informação, vamos manter a expressão em termos de .
Portanto:

Passo 4

O próximo passo é encontrar o calor molar de combustão do benzeno, que é o calor liberado por mol de benzeno queimado. Usamos a fórmula:
Substituindo e :

Resposta

O calor molar de combustão do benzeno é aproximadamente , onde representa a capacidade térmica do calorímetro utilizada no experimento.

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