Conhecendo as variaçōes de entalpia das reaçōes a seguir,
cl C(s)+O2(g) longrightarrow CO2(g) & De
calcule a entalpia de formação da glicose 6 C(s)+3 O2(g)+6 H2(g) longrightarrow C6 H12 O6(s).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a entalpia de formação da glicose usando as variações de entalpia de algumas reações que já conhecemos. Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a Lei de Hess, que nos ajuda a encontrar a entalpia de uma reação combinando outras reações conhecidas. Para isso, precisamos manipular as reações dadas para chegar na reação de formação da glicose.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a entalpia de formação. A entalpia de formação padrão (ΔH_f°) é a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos nas condições padrão. No nosso caso, queremos a entalpia de formação da glicose:
6 C(s) + 3 O2(g) + 6 H2(g) longrightarrow C6H12O6(s)

Passo 3

Vamos analisar as reações fornecidas:
  1. Formação de dióxido de carbono:
C(s) + O2(g) longrightarrow CO2(g) De
  1. Formação de água:
H2(g) + 12 O2(g) longrightarrow H2O(g) De
  1. Combustão da glicose:
C6H12O6(s) + 6 O2(g) longrightarrow 6 CO2(g) + 6 H2O(g) De

Passo 4

Nosso objetivo é encontrar ΔH_f° da glicose. Para isso, vamos inverter a reação da combustão da glicose, porque queremos a formação dela, não a combustão. Ao inverter a reação, o sinal da variação de entalpia também muda:
6 CO2(g) + 6 H2O(g) longrightarrow C6H12O6(s) + 6 O2(g) De

Passo 5

Agora, vamos somar as reações de formação de CO₂ e H₂O multiplicadas pelas quantidades presentes na reação invertida da combustão da glicose. Isso nos ajudará a isolar a formação da glicose.
Multiplicamos as duas primeiras reações pelos coeficientes correspondentes:
Formação de CO₂ multiplicada por 6:
6 ( C(s) + O2(g) longrightarrow CO2(g) ) De
Formação de H₂O multiplicada por 6:
6 ( H2(g) + 12 O2(g) longrightarrow H2O(g) ) De

Passo 6

Agora, somamos essas reações multiplicadas com a reação invertida da combustão da glicose:
&6 CO2(g) + 6 H2O(g) longrightarrow C6H12O6(s) + 6 O2(g) (+28075 kJ/mol) &+ &6 C(s) + 6 O2(g) longrightarrow 6 CO2(g) (-2361 kJ/mol) &+ &6 H2(g) + 3 O2(g) longrightarrow 6 H2O(g) (-1716 kJ/mol)

Passo 7

Ao somar as reações, observamos que algumas espécies se cancelam:
  • 6 CO2 e 6 H2O do lado dos reagentes cancelam com os produtos da reação invertida.
  • 6 O2 também se cancelam.
O que sobra é:
6 C(s) + 6 H2(g) + 3 O2(g) longrightarrow C6H12O6(s)
E a variação total de entalpia será a soma das variações das reações:
De

Resposta

A entalpia de formação da glicose é -24098 kJ/mol.

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