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?

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:
Massa molar do C8H18 = (8 times 12) + (18 times 1) = 96 + 18 = 114 , g/mol
Agora, calculamos os mols de octano:
Mols de C8H18 = 570 , g114 , g/mol = 5 , mols

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:
C8H18 + 252 O2 8 CO2 + 9 H2O

Passo 4

Para calcular a energia liberada, usamos a variação de entalpia da reação ($ \Delta H $). A fórmula é:
Deçã
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:
sum De
sum De
sum De

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:
Deçã
Deçã
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:
Energia total liberada = 5 times (-5088 , kJ) = -25440 , kJ

Resposta

Na combustão completa de 570 g de octano, são liberados -25.440 kJ de energia a temperatura e pressão ambiente.

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