Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:
Sendo e , respectivamente, a variação da entalpia e da energia interna do sistema na temperatura . Assuma que as reações acima são realizadas sob pressão constante, na temperatura , e que a temperatura dos reagentes é igual à dos produtos. Considere que, para as reações representadas pelas equações acima, sejam feitas as seguintes comparações:
I. . II. . III. . IV. .
Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre duas reações químicas balanceadas envolvendo etanol ( ) e oxigênio ( ). O que queremos descobrir são as variações de entalpia ( ) e de energia interna ( ) dessas reações na temperatura . Além disso, temos algumas comparações entre esses valores que precisamos avaliar. Para resolver isso, vamos precisar entender como e se relacionam, especialmente em reações realizadas em pressão constante.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em reações realizadas à pressão constante, a variação da entalpia ( ) está relacionada à variação da energia interna ( ) pela seguinte equação:
Para gases ideais, podemos substituir por á, onde á é a variação no número de mols de gás, é a constante dos gases e é a temperatura.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada reação para determinar á:
Reação I:
Mols de gás antes: 1 mol de
Mols de gás depois: 3 mols de
á
Reação II:
Mols de gás antes: 2 mols de
Mols de gás depois: 2 mols de
á

Passo 4

Agora, aplicando a equação á:
Para Reação I:
Isso significa que porque adicionamos um valor positivo.
Para Reação II:
Aqui, é igual a .

Passo 5

Vamos agora analisar as comparações apresentadas:
I.
Não temos informação suficiente para afirmar isso. A relação á já mostra que e podem ser diferentes.
II.
Como e , elas não são necessariamente iguais.
III.
Na verdade, , então isso não é verdadeiro.
IV.
Pelo contrário, , então .

Resposta

Nenhuma das comparações I, II, III e IV está correta.

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