O fenol (C6H5OH) é um composto utilizado industrialmente na produção de plásticos e corantes. Sabe-se que sua combustão total é representada pela equação: C6H5OH(l) + 7O2(g) → 6CO2(g) + 3H2O(g) ΔH= -730 Kcal/mole que as entalpias de formação do CO2(g) e H2O(g) valem, respectivamente: –94 kcal/mol e –68 kcal/mol a 25ºC e 1 atm. A entalpia de formação do fenol, a 25ºC e a 1 atm, em kJ/mol, é igual a:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre a entalpia de formação do fenol. A gente vai usar conceitos de termodinâmica, especificamente a Lei de Hess, que nos ajuda a relacionar as entalpias das reações químicas. Para isso, vamos precisar das entalpias de formação do CO₂ e da H₂O, que já foram fornecidas no enunciado.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a variação de entalpia da reação ($ \Delta H $) é igual à soma das entalpias de formação dos produtos menos a soma das entalpias de formação dos reagentes. A equação da combustão do fenol é:
Então, temos:
Passo 3
Sabemos que a entalpia de formação do oxigênio ($ \Delta H_f^\circ(O_2) $) é zero, porque é uma substância na sua forma padrão. Então, a equação fica:
Passo 4
Vamos calcular os termos:
Somando os produtos:
Passo 5
Agora, substituímos na equação da entalpia total:
Passo 6
Resolvendo para $ \Delta H_f^\circ(C_6H_5OH) $:
Passo 7
Como a questão pede a resposta em kJ/mol, vamos converter:
Resposta
A entalpia de formação do fenol é igual a aproximadamente –159 kJ/mol.