Examinemos a síntese do propano, C 3 H 8, um gás usado como combustível em fogões de acampamentos:
É difícil medir diretamente a variação de entalpia dessa reação. As entalpias de reações de combustão, porém, são mais fáceis de medir. Calcule a entalpia padrão da reação a partir dos seguintes dados experimentais:
Passo 1
Resumo do Enunciado e Introdução ao Conteúdo
Estamos analisando a síntese do propano,
, que é um gás utilizado como combustível. O exercício pede para calcular a variação de entalpia padrão (
) da reação de síntese usando dados de entalpias de combustão fornecidos. Para resolver isso, vamos utilizar a Lei de Hess, que nos permite determinar a variação de entalpia de uma reação a partir de outras reações conhecidas.
Passo 2
Entendendo a Lei de Hess
A Lei de Hess afirma que a variação total de entalpia de uma reação química é a mesma, não importando o caminho pelo qual a reação ocorre, desde que as condições sejam iguais. Isso significa que podemos combinar várias reações conhecidas para encontrar a entalpia de uma reação desconhecida.
Passo 3
Identificando as Reações Envolvidas
Temos as seguintes reações com suas respectivas variações de entalpia:
a) Combustão do propano:
b) Formação de dióxido de carbono:
c) Formação de água:
Passo 4
Rearranjando as Reações para Aplicar a Lei de Hess
Queremos encontrar a
da síntese do propano:
Para isso, vamos manipular as reações (a), (b) e © de forma que, ao somá-las, obtenhamos a reação desejada.
-
Reversão da reação de combustão do propano (a):Nota: Reverter uma reação muda o sinal da variação de entalpia.
-
Multiplicando a reação de formação de dióxido de carbono (b) por 3:
-
Multiplicando a reação de formação de água © por 4:
Passo 5
Somando as Reações Ajustadas
Agora, somamos as três reações ajustadas:
-
Reação revertida (a):
-
Reação (b) multiplicada por 3:
-
Reação © multiplicada por 4:
Somando as reações:
- Os
e do reagente na reação revertida cancelam com os produtos das reações (b) e ©. - O oxigênio (
) presente é na reagente revertida e nas reações (b) e ©, então também cancelam.
O que sobra é:
Passo 6
Calculando a Variação de Entalpia da Síntese
Agora, somamos as variações de entalpia das três reações:
Resposta
A entalpia padrão da reação de síntese do propano é
.
Exercícios relacionados
A pressão constante 200 g de água são aquecidos de
a
. Calcule o aumento na entropia para este processo. Dado:
.
Escreva a equação iônica para a reação de precipitação que ocorre quando as soluções dos seguintes compostos iônicos são misturadas:
e
Escreva a equação iônica para a reação de precipitação que ocorre quando as soluções dos seguintes compostos iônicos são misturadas:
e
Mostre a estrutura do intermediário e do(s) produto(s) final(is) formados na reação do 1,2-dimedilciclopenteno com
diluído a frio. Identifique a estereoquímica (
,
) de cada centro quiral no(s) produto(s) formado(s), Ocorre formação de enantiómeros ou de um composto meso? (1 ponto)