Os hidrocarbonetos acetileno
e benzeno
têm a mesma fórmula mínima. O benzeno é um hidrocarboneto aromático, que é supreendentemente estável por causa de sua estrutura. a) Usando os dados do apêndice C, determine a variação da entalpia padrão da reação
Qual tem maior entalpia, 3 mols de gás acetileno ou 1 mol de benzeno líquido?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente recebeu um exercício que fala sobre dois hidrocarbonetos: acetileno (
) e benzeno (
). O benzeno é famoso por ser bem estável por causa da sua estrutura aromática. O exercício pede para a gente usar dados fornecidos para descobrir a variação da entalpia padrão da reação:
E também para dizer qual dos reagentes ou produtos tem maior entalpia. Para isso, vamos precisar entender o que é entalpia e como ela se relaciona nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, entalpia é uma medida da energia total de um sistema químico. Quando uma reação libera energia, dizemos que ela é exotérmica e a variação da entalpia (
) é negativa. Se a reação absorve energia, é endotérmica, e
é positivo.
No nosso caso, a reação tem
. Isso significa que a reação libera energia, ou seja, os produtos são mais estáveis e têm menor entalpia que os reagentes.
Passo 3
Agora, vamos entender o que isso significa para os reagentes e produtos individualmente. A equação nos diz que 3 mols de acetileno gasoso se transformam em 1 mol de benzeno líquido, liberando 631,1 kJ de energia no processo.
Isso implica que a entalpia total dos 3 mols de acetileno é maior do que a entalpia do 1 mol de benzeno, já que a energia foi liberada quando eles formaram benzeno.
Passo 4
Para confirmar isso, podemos pensar na equação da reação:
Sabendo que
é negativo (-631,1 kJ), rearranjando a equação temos:
Como
é negativo, isso significa que
é menor que
.
Passo 5
Portanto, a entalpia total dos reagentes (3 mols de acetileno) é maior do que a entalpia dos produtos (1 mol de benzeno). Isso confirma que o acetileno tem maior entalpia nesse processo, refletindo que o benzeno é mais estável energeticamente.
Resposta
3 mols de gás acetileno têm maior entalpia do que 1 mol de benzeno líquido.
Exercícios relacionados
Dada a seguinte entalpia padrão de reação,
, utilize as entalpias padrão de formação para calcular a entalpia de formação de
:
Calcule o
quando
de AgCl se dissolve em água.
Em uma região onde
e
, os potenciais eletromagnéticos são dados por
e
. (a) Encontre
como função de
.
(a) Partindo da lei de Gauss para os campos elétricos, obtenha a expressão de Maxwell na forma integral baseada nesta lei.