Escreva a equação termoquímica para a combustão do eteno e use a energia de ligação para determinar a variação de entalpia padrão de reação
Passo 1
Beleza, o enunciado tá pedindo pra gente escrever a equação termoquímica da combustão do eteno (C₂H₄) e, depois, calcular a variação de entalpia padrão de reação (ΔH°) usando as energias de ligação. Pra resolver isso, vamos precisar saber como balancear a reação de combustão e conhecer as energias das ligações químicas envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da combustão do eteno. Na combustão completa de um hidrocarboneto como o eteno, ele reage com o oxigênio (O₂) produzindo dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). Então, a equação fica assim:
Passo 3
Agora, pra achar a variação de entalpia, precisamos identificar quais ligações estão sendo quebradas e quais estão sendo formadas na reação.
Ligações quebradas:
- Cada molécula de C₂H₄ tem:
- 4 ligações C-H
- 1 ligação C=C
- Temos também 3 moléculas de O₂, cada uma com uma ligação O=O.
Ligações formadas:
- Cada molécula de CO₂ tem 2 ligações C=O.
- Cada molécula de H₂O tem 2 ligações O-H.
Passo 4
Vamos usar as energias de ligação padrão (em kJ/mol) para calcular a energia total das ligações quebradas e formadas. Vou usar os valores típicos:
- Energia da ligação C-H: 413 kJ/mol
- Energia da ligação C=C: 614 kJ/mol
- Energia da ligação O=O: 498 kJ/mol
- Energia da ligação C=O: 799 kJ/mol
- Energia da ligação O-H: 463 kJ/mol
Energia das ligações quebradas:
- 4 × C-H: 4 × 413 = 1.652 kJ
- 1 × C=C: 614 kJ
- 3 × O=O: 3 × 498 = 1.494 kJ
- Total quebradas: 1.652 + 614 + 1.494 = 3.760 kJ
Energia das ligações formadas:
- 4 × C=O (2 CO₂): 4 × 799 = 3.196 kJ
- 4 × O-H (2 H₂O): 4 × 463 = 1.852 kJ
- Total formadas: 3.196 + 1.852 = 5.048 kJ
Passo 5
Finalmente, a variação de entalpia padrão da reação (ΔH°) é dada pela energia das ligações quebradas menos a energia das ligações formadas:
Resposta
A variação de entalpia padrão de reação (ΔH°) para a combustão do eteno é de -1.288 kJ.
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