Conhecendo que a entalpia de combustão do entino vale De -1300 kJmol e a entalpia de combustão do etano, De, e a entalpia de combustão do hidrogênio molecular vale De.
A reação abaixo corresponde a reação de hidrogenação do etino:
C2 H2(g)+2 H2(g) C2 H6(g)
c) De e De são iguais? Caso não sejam, expliquem o porquê da diferença.
A reação ocorre a 25 ^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem uma reação química de hidrogenação do etino (C₂H₂) que forma etano (C₂H₆). A questão quer saber se a variação da entalpia da reação ( De) é igual à variação da energia interna da reação ( De). Para resolver isso, vamos precisar entender a diferença entre entalpia e energia interna, além de considerar as mudanças no número de moléculas de gás na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que são De e De. A entalpia ( H) é uma medida da energia total de um sistema, incluindo energia interna e a energia usada para deslocar o ambiente para fazer espaço para o sistema (pressão e volume). A energia interna ( U) é apenas a energia contida no sistema, sem considerar o trabalho de expansão ou compressão.
A relação entre De e De é dada pela fórmula:
De
Em condições de pressão constante (como geralmente ocorre em reações à pressão atmosférica), isso se simplifica para:
Deá
Onde:
  • Deá é a mudança no número de moles de gás.
  • R é a constante dos gases ideais ( 8,314 Jmol cdot K).
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Vamos calcular Deá para a reação dada:
C2H2(g) + 2, H2(g) C2H6(g)
No lado dos reagentes, temos 1 mol de C₂H₂ e 2 mols de H₂, totalizando 3 mols de gás.
No lado dos produtos, temos 1 mol de C₂H₆, totalizando 1 mol de gás.
Então:

Passo 4

Agora, vamos converter a temperatura de 25°C para Kelvin:
T = 25 + 273,15 = 298,15, K

Passo 5

Vamos agora calcular a diferença entre De e De usando a fórmula:
Deá
Rearranjando para encontrar De:
Deá

Passo 6

Antes de calcular, precisamos encontrar De da reação. Para isso, usamos as entalpias de combustão dadas:
Substituindo os valores:
De
De
De
De

Passo 7

Agora, aplicamos a fórmula para encontrar De:
Deá
Substituindo os valores:
De
Primeiro, convertendo R para kJ:
8,314 Jmol cdot K = 0,008314 kJmol cdot K
Então:
De
De
De
De

Resposta

Não, De e De não são iguais. A diferença ocorre porque há uma mudança no número de moles de gás na reação, o que afeta o trabalho de expansão realizado sob pressão constante. Nesse caso, De e De.

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