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:
-
Grafite:
-
Hidrogênio:
-
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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