Dados os calores da reaçâo nas condiçöes-padrōes para as reaçöes químicas
abaixo:
  1. H2(a q)+1 / 2 O2(g) H2 O(t)
De
II. C(s)+O2(g) CO2(g) De
III. C2 H2(s)+5 / 2 O2(g) 2 CO2(g)+H2 O De kcal
Calcule a entalpia-padrão do acetileno, em kcal/mol, na reaçăo global:
2 C(s)+H2(g) C2 H2(g) De

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para calcular a entalpia-padrão da reação global:
2 C(s) + H2(g) C2 H2(g) De
Para isso, vamos usar os dados das entalpias das reações dadas e aplicar a Lei de Hess, que nos permite somar diferentes reações para encontrar a entalpia de uma reação desejada. Vamos precisar entender como manipular essas reações para chegar na que a gente quer.

Passo 2

Primeiro, vamos listar as reações fornecidas com suas respectivas entalpias:
  1. De De
  2. De
Nosso objetivo é encontrar para a formação do acetileno ( ).

Passo 3

Vamos lembrar que a entalpia-padrão de formação ( 2 C(s) + H2(g) C2H2(g) De) é a mudança de entalpia para formar 1 mol de um composto a partir de seus elementos nas condições padrão. No nosso caso, queremos a entalpia de formação do :
Vamos usar as reações fornecidas para chegar nessa formação.

Passo 4

Primeiro, observamos que a reação 3 envolve a combustão do 2 CO2(g) + H2O C2H2(s) + 52 O2(g) . Podemos reverter essa reação para obter a formação do De:
Reação 3 invertida:
Note que ao inverter a reação, o sinal da entalpia também troca.

Passo 5

Agora, precisamos somar essa reação com as reações necessárias para obter os reagentes que queremos (2 C(s) e H2(g)).
Vamos considerar duas vezes a reação 2 (para os 2 C(s)):
2 [ C(s) + O2(g) CO2(g) ]
De
E usar a reação 1 como está:
H2(g) + 12 O2(g) H2O(t)
De

Passo 6

Agora, somamos essas três reações:
  1. 2 CO2 + H2O + 2 C + 2 O2 + H2 + 12 O2 C2H2 + 52 O2 + 2 CO2 + H2O 2 C + H2 C2H2
  2. De
Somando todas:
Simplificando, eliminamos os mesmos compostos dos lados esquerdo e direito:
  • e desaparecem.
  • Os oxigênios excedentes também se cancelam.
Sobram:
E a soma das entalpias:

Resposta

A entalpia-padrão da reação global é .

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