A combustão é uma reação química em que ocorre a oxidação de um combustível por ação de um comburente. A combustão completa de hidrocarbonetos, por exemplo, ocorre com a liberação de gás carbônico e água.
Calcule a entalpia padrão de combustão do 1-octanol. Apresente os cálculos.
Calcule a entalpia padrão de combustão do 1-octanol. Apresente os cálculos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício sobre entalpia de combustão. A gente precisa calcular a entalpia padrão de combustão do 1-octanol, que é um tipo de álcool. Para isso, vamos precisar entender a reação de combustão, equilibrar a equação química e usar os valores das entalpias de formação dos reagentes e produtos. Básico, mas vamos destrinchar isso juntos!
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada da combustão completa do 1-octanol. A combustão completa de um álcool como o 1-octanol (C₈H₁₈O) com oxigênio (O₂) produz dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). Então, a equação geral fica assim:
Agora, precisamos balancear essa equação para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados.
Passo 3
Vamos balancear a equação passo a passo:
-
Carbono ©: Temos 8 átomos de carbono no 1-octanol, então precisaremos de 8 moléculas de CO₂ para equilibrar:
-
Hidrogênio (H): O 1-octanol tem 18 hidrogênios, então precisamos de 9 moléculas de H₂O para ter 18 hidrogênios:
-
Oxigênio (O): Agora, vamos contar os oxigênios para equilibrar. Do lado dos produtos temos:
- CO₂: 8 moléculas × 2 oxigênios = 16 oxigênios
- H₂O: 9 moléculas × 1 oxigênio = 9 oxigênios
- Total: 16 + 9 = 25 oxigênios
No reagente 1-octanol, temos 1 oxigênio, então precisamos de mais 24 oxigênios do O₂:Agora a equação está balanceada.
Passo 4
Agora que temos a equação balanceada, vamos calcular a entalpia padrão de combustão ($ \Delta H^\circ_{comb} $) usando a seguinte fórmula:
Onde:
- $ \Delta H^\circ_{f} $ é a entalpia padrão de formação.
- Para produtos: CO₂ e H₂O.
- Para reagentes: C₈H₁₈O e O₂.
Vamos usar os seguintes valores de $ \Delta H^\circ_{f} $ (em kJ/mol):
- $ \Delta H^\circ_{f} $ (C₈H₁₈O) = −317,7
- $ \Delta H^\circ_{f} $ (CO₂) = −393,5
- $ \Delta H^\circ_{f} $ (H₂O) = −285,8
- $ \Delta H^\circ_{f} $ (O₂) = 0 (porque é um elemento na sua forma padrão)
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Vamos calcular cada parte:
-
Produtos:
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Reagentes:
-
Subtraindo reagentes dos produtos:
Resposta
A entalpia padrão de combustão do 1-octanol é de −5.402,5 kJ/mol.