O cultivo da cana-de-açúcar faz parte da nossa história, desde o Brasil colonial. O açúcar e o álcool são seus principais produtos. Com a crise mundial do petróleo, o incentivo à fabricação de carros a álcool surgiu, na década de 1970, com o Proálcool. Esse programa nacional acabou sendo extinto no final da década de 1990. Abaixo são apresentadas uma série que reações químicas que leva ao processo de combustão do etanol. Aplique a Lei de Hess nas referidas equações e determine a entalpia de reação do processo.
Passo 1
Beleza, então temos um exercício sobre a Lei de Hess, que faz parte da química termodinâmica. A gente vai usar essa lei pra calcular a entalpia de reação do processo de combustão do etanol. Para isso, vamos precisar das equações químicas dadas e das entalpias envolvidas em cada reação. Vamos seguir passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos entender as reações que a gente tem:
A gente quer encontrar a entalpia da reação de combustão do etanol, que é quando o etanol reage com oxigênio para formar dióxido de carbono e água.
Passo 3
Vamos escrever a equação de combustão do etanol que queremos:
Precisamos encontrar a
dessa reação. Para isso, vamos usar as equações dadas e aplicar a Lei de Hess, que diz que a entalpia total da reação é a soma das entalpias das etapas pelas quais a reação pode acontecer.
Passo 4
Vamos reorganizar as equações dadas para chegar na equação de combustão do etanol. A gente tem:
- Combustão do carbono:
- Combustão do hidrogênio:
- Formação do etanol:
Queremos a combustão do etanol, então precisamos inverter a equação de formação do etanol:
Passo 5
Agora, somamos as reações para chegar na combustão do etanol:
- Formação invertida do etanol:
- Combustão do carbono multiplicada por 2 para ter 2 C:
- Combustão do hidrogênio multiplicada por 3 para ter 3
:
Somando tudo:
Resposta
A entalpia de reação do processo de combustão do etanol é
.