Um calorímetro de volume constante mostrou que a perda de calor que acompanha a combustão de 1,000 mol de moléculas de glicose na reação é 2.559 kJ em 298 K, ou seja, De. Qual é a variação de entalpia da mesma reação?
C6 H12 O6(s)+6 O2(g) longrightarrow 6 CO2(g)+6 H2 O(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de termodinâmica envolvendo a combustão da glicose. A gente sabe que, em um calorímetro de volume constante, a mudança na energia interna ( De) dessa reação é de -2,559 kJ para 1 mol de glicose, a 298 K. O que queremos descobrir é a variação de entalpia ( De) dessa mesma reação. Para isso, vamos precisar entender a relação entre De e De, além de calcular quantos moles de gás estão envolvidos na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a relação entre a variação de entalpia ( De) e a variação de energia interna ( De). A fórmula que conecta essas duas grandezas é:
Deá
Aqui:
  • Deá é a mudança no número de moles de gás durante a reação.
  • R é a constante dos gases ideais, que vale aproximadamente 8,314, J/mol·K.
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Agora, vamos calcular Deá. Observando a reação:
C6 H12 O6(s) + 6, O2(g) longrightarrow 6, CO2(g) + 6, H2 O(g)
  • Reagentes gasosos: 6 mol de O2.
  • Produtos gasosos: 6 mol de CO2 + 6 mol de H2O = 12 mol de gás.
Então,
Agora, substituímos os valores na fórmula:
De
Antes de calcular, vamos converter De para J:
-2,559, kJ = -2559, J
Agora, calculando a segunda parte:
6 cdot 8,314 cdot 298 = 6 cdot 8,314 cdot 298 approx 6 cdot 2477.572 approx 14865.432, J
Então,
De
Convertendo de volta para kJ:
12306.432, J div 1000 = 12.306, kJ

Resposta

A variação de entalpia ( De) da combustão de 1 mol de glicose é aproximadamente 12,31 kJ.

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