Calcule a entalpia de formação do benzeno a partir de seus elementos fundamentais (C (grafite) e hidrogênio) utilizando as entalpias de combustão do C (grafte) (De hidrogênio (De e benzeno (De. )

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a pergunta está pedindo. A gente precisa calcular a entalpia de formação do benzeno ( De) a partir dos seus elementos básicos: grafite ( Cgrafite) e hidrogênio ( H2). Para isso, vamos usar as entalpias de combustão que já foram fornecidas:
  • Grafite: De
  • Hidrogênio: De
  • Benzeno: De
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:
    Cgrafite + O2 CO2
    De
  2. Hidrogênio:
    2H2 + O2 2H2O
    De
  3. Benzeno:
    C6H6 + 152O2 6CO2 + 3H2O
    De

Passo 3

Agora, queremos encontrar a entalpia de formação do benzeno ( De), que é a energia necessária para formar uma molécula de benzeno a partir dos seus elementos em suas formas padrão:
6Cgrafite + 3H2 C6H6
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:
6CO2 + 3H2O C6H6 + 152O2
De
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:
    6(Cgrafite + O2 CO2)
    De
  • Hidrogênio:
    3(2H2 + O2 2H2O)
    De

Passo 6

Somando todas as entalpias:
-2361 kJ + (-857,4 kJ) + 3136,36 kJ = De
Calculando:
-2361 -857,4 + 3136,36 = -82,04 kJ

Resposta

A entalpia de formação do benzeno é De.

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