Os calores de combustão para os ácidos maleico e fumárico são respectivamente iguais a e , a . Calcule: a) a entalpia de formação para o ácido fumárico; b) a entalpia da reação: ácido fumárico acido maleico, a . Dados: form.(298k) form.(298k) (ácido maleico) (ácido fumárico) 110,00J.K . R.: a) ; b) .

Passo 1

Então, temos um exercício sobre termodinâmica, especificamente envolvendo entalpias de combustão e formação de ácidos maleico e fumárico. Vamos precisar usar conceitos de entalpia de formação, leis de Hess e capacidades térmicas ( ) para calcular as entalpias solicitadas nas duas partes da questão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é entalpia de formação ( ). É a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos em suas formas padrão. Para o ácido fumárico, queremos encontrar .

Passo 3

Sabemos que a entalpia de combustão ( ) é a variação de entalpia quando 1 mol da substância queima completamente em oxigênio, formando e . Temos os valores para os dois ácidos:
  • Ácido maleico:
  • Ácido fumárico:

Passo 4

Usaremos a Lei de Hess, que nos permite calcular a entalpia de uma reação pela soma das entalpias de etapas intermediárias. A reação de combustão para o ácido fumárico é:
A entalpia dessa reação é .

Passo 5

Para encontrar a entalpia de formação do ácido fumárico ( ), usamos a seguinte equação baseada na combustão:
Sabemos que de e de . Como de (por ser elemento na forma padrão), podemos rearranjar a equação para encontrar do ácido fumárico.

Passo 6

Calculando:
Arredondando, temos .

Passo 7

Agora, para a parte b, queremos a entalpia da reação de ácido fumárico para ácido maleico a . Essa transformação envolve a isomerização dos ácidos, e usaremos a diferença das entalpias de formação ajustadas pela variação de temperatura usando .

Passo 8

A equação para a variação de entalpia com temperatura é:
Onde ááá.

Passo 9

Calculando :

Passo 10

A variação de temperatura ( ) é de .

Passo 11

Agora, calculamos a variação de entalpia:
Convertendo para :
Como estamos calculando a entalpia da reação de fumárico para maleico, que é o inverso:

Resposta

a)
b)

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(a)
(b)
© ONF
(d)
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