A equação termoquímica da combustão do ciclo-hexano, C6 H12, é C6 H12(l)+O2(g) CO2(g)+ H2 O(I), De. Qual é a variação de energia interna da combustão de 1,00 mol de C6 H12(I), em 298 K ?

Passo 1

Vamos entender o enunciado: Estamos olhando para a combustão do ciclo-hexano, que é representada pela equação química fornecida. A questão pede para descobrir a variação de energia interna (ΔU) quando queimamos 1 mol de ciclo-hexano a 298 K. Para resolver isso, precisamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a relação entre a variação de entalpia (ΔH) e a variação de energia interna (ΔU).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a relação entre ΔH e ΔU. A fórmula que relaciona essas duas grandezas é:
De
Onde:
  • ΔH é a variação de entalpia,
  • ΔU é a variação de energia interna,
  • Δn_g é a variação no número de moles de gás,
  • R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Precisamos encontrar Δn_g, que é a diferença entre os moles de gás nos produtos e reagentes. Vamos analisar a equação balanceada da combustão:
C6H12(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
Contando os moles de gás:
  • Reagentes: 1 mol de O₂ (gás),
  • Produtos: 1 mol de CO₂ (gás).
Ent��o, Δn_g = moles de produtos gaseosos - moles de reagentes gaseosos = 1 - 1 = 0.

Passo 4

Com Δn_g = 0, a equação que relaciona ΔH e ΔU fica:
De
Isso significa que, quando não há variação no número de moles de gás, ΔH é igual a ΔU.

Passo 5

Dado que ΔH = -3920 kJ para a combustão de 1 mol de ciclo-hexano, e já vimos que ΔH = ΔU, podemos concluir que:
De

Resposta

A variação de energia interna da combustão de 1,00 mol de C6H12 a 298 K é De.

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