A combustão completa do butano C4H10 considerado o principal componente do gás de cozinha, GLP, pode ser representada pela equação química C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) 4 CO2 (g) + 5 H2 O(g). Dadas as entalpias de formação a 25oC e 1 atm, a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kJ/mol é: Dados: entalpia de formação: C4H10(g) = – 125 kJ/mol; CO2(g) = – 394 kJ/mol; H2O(g) = – 242 kJ/mol.
a) – 2911 kJ/mol
b) – 511 kJ/mol
c) – 2661 kJ/mol
d) – 2786 kJ/mol
e) – 1661 kJ/mol
a) – 2911 kJ/mol
b) – 511 kJ/mol
c) – 2661 kJ/mol
d) – 2786 kJ/mol
e) – 1661 kJ/mol
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre entalpia de reação na combustão completa do butano (C₄H₁₀), que é o principal componente do gás de cozinha (GLP). A gente vai precisar usar as entalpias de formação das substâncias envolvidas para calcular a entalpia da reação global. As fórmulas que vamos usar também são fundamentais, então vamos detalhar tudo passo a passo.
Passo 2
Primeiro, dá uma olhada na equação química da combustão completa do butano:
Essa equação mostra que uma molécula de butano reage com 6,5 moléculas de oxigênio para formar 4 moléculas de dióxido de carbono e 5 moléculas de água.
Passo 3
Agora, vamos lembrar da fórmula para calcular a entalpia da reação:
Isso significa que a entalpia da reação é igual à soma das entalpias de formação dos produtos menos a soma das entalpias de formação dos reagentes.
Passo 4
Vamos listar as entalpias de formação fornecidas:
- C₄H₁₀(g): –125 kJ/mol
- CO₂(g): –394 kJ/mol
- H₂O(g): –242 kJ/mol
Lembrando que a entalpia de formação do oxigênio gasoso, O₂(g), é 0 kJ/mol porque é um elemento na forma padrão.
Passo 5
Agora, calculamos a soma das entalpias de formação dos produtos:
Fazendo as contas:
Passo 6
Agora, calculamos a soma das entalpias de formação dos reagentes:
Como a entalpia de formação do O₂ é zero:
Passo 7
Finalmente, aplicamos a fórmula da entalpia da reação:
Resposta
A entalpia da reação global é –2661 kJ/mol.
Portanto, a alternativa correta é a c) – 2661 kJ/mol.