Calcule a entalpia de formação do benzeno a partir de seus elementos fundamentais e hidrogênio) utilizando as entalpias de combustão do hidrogênio e benzeno .

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a pergunta está pedindo. A gente precisa calcular a entalpia de formação do benzeno ( ) a partir dos seus elementos básicos: grafite ( ) e hidrogênio ( ). Para isso, vamos usar as entalpias de combustão que já foram fornecidas:
  • Grafite:
  • Hidrogênio:
  • Benzeno:
Vamos precisar entender um pouco sobre Hess’s Law, que nos permite calcular entalpias de reações complexas a partir de reações mais simples.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa entalpia de combustão. É a quantidade de energia liberada quando uma mol da substância queima completamente em oxigênio, formando dióxido de carbono e água.
Então, temos as seguintes reações de combustão:
  1. Grafite:

  2. Hidrogênio:

  3. Benzeno:

Passo 3

Agora, queremos encontrar a entalpia de formação do benzeno ( ), que é a energia necessária para formar uma molécula de benzeno a partir dos seus elementos em suas formas padrão:
Essa é a reação inversa das reações de combustão, então vamos usar Hess’s Law para combinar as reações de combustão e achar a entalpia desejada.

Passo 4

Vamos inverter a reação de combustão do benzeno para obter a formação do benzeno:

Também precisamos multiplicar as reações de combustão do grafite e do hidrogênio pelos coeficientes adequados para igualar a quantidade de produtos e reagentes na reação invertida.

Passo 5

Multiplicando as entalpias de combustão pelo número de mols envolvidos:
  • Grafite:

  • Hidrogênio:

Passo 6

Somando todas as entalpias:
Calculando:

Resposta

A entalpia de formação do benzeno é .

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