Durante o abastecimento de um automóvel, foi adicionado ao tanque de combustível uma massa de gasolina correspondente a 570 g de octano.
Dados: massa molar: -H = 1, C = 12, O = 16Delta H^f octano = -250 kJ/molDelta H^f CO2 = -395 kJ/molDelta H^f H2O = -242 kJ/mol
Considerando a reação de combustão completa dessa massa de octano, quanto de energia foi liberado na combustão a temperatura e pressão ambiente?
Dados: massa molar: -H = 1, C = 12, O = 16Delta H^f octano = -250 kJ/molDelta H^f CO2 = -395 kJ/molDelta H^f H2O = -242 kJ/mol
Considerando a reação de combustão completa dessa massa de octano, quanto de energia foi liberado na combustão a temperatura e pressão ambiente?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a combustão completa de octano, que é um componente da gasolina. A gente precisa calcular quanta energia é liberada quando 570 gramas de octano queimam completamente no tanque do carro. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco de termodinâmica, especificamente sobre entalpia de formação e como calcular a variação de entalpia em reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de octano (C₈H₁₈) temos em 570 gramas. Pra isso, precisamos da massa molar do octano. Sabemos que:
- Cada átomo de carbono © pesa 12 g/mol e há 8 átomos de C.
- Cada átomo de hidrogênio (H) pesa 1 g/mol e há 18 átomos de H.
Então, a massa molar do octano é:
Agora, calculamos os mols de octano:
Passo 3
Agora, vamos escrever a equação balanceada da combustão completa do octano. A combustão completa envolve o octano reagindo com oxigênio (O₂) para formar dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O).
A equação balanceada é:
Passo 4
Para calcular a energia liberada, usamos a variação de entalpia da reação ($ \Delta H $). A fórmula é:
As entalpias de formação dadas são:
- $ \Delta H^f $ do octano (C₈H₁₈) = -250 kJ/mol
- $ \Delta H^f $ do CO₂ = -395 kJ/mol
- $ \Delta H^f $ da H₂O = -242 kJ/mol
Passo 5
Calculando a somatória das entalpias dos produtos:
Passo 6
Agora, a somatória das entalpias dos reagentes. Como temos apenas 1 mol de octano na equação balanceada:
Passo 7
Calculando a variação de entalpia da reação:
Essa é a energia liberada quando 1 mol de octano queima completamente.
Passo 8
Como temos 5 mols de octano, multiplicamos a energia por 5:
Resposta
Na combustão completa de 570 g de octano, são liberados -25.440 kJ de energia a temperatura e pressão ambiente.