Identifique a reação que define a variação da entalpia-padrão de formação:
(a) 2 C (grafite) +2 O2(g) longrightarrow 2 CO2(g);
(b) C (diamante) +O2(g) longrightarrow CO2(g);
© C (grafite) +O2(g) longrightarrow CO2(g);
(d) CaO (s) +3 CO2 (g) longrightarrow CaCO3(g);
(e) N2(g)+3 H2(g) longrightarrow 2 NH3(g).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para identificar qual das reações dadas define a variação da entalpia-padrão de formação. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, especificamente a parte de entalpia de formação. Para resolver, vamos precisar entender o que é entalpia de formação e como identificar uma reação de formação padrão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é entalpia-padrão de formação. Ela representa a variação de entalpia quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos nas suas formas padrão, em condições padrão (1 bar de pressão e temperatura especificada, geralmente 25°C).

Passo 3

Agora, uma reação de formação padrão envolve apenas um único mol do composto que está sendo formado e os elementos nas suas formas mais estáveis. Ou seja, devemos procurar uma reação onde um composto é formado a partir dos seus elementos, cada um na sua forma padrão.

Passo 4

Vamos analisar cada opção:
  • (a) 2 C (grafite) + 2 O₂(g) → 2 CO₂(g)
    Aqui, formamos 2 mols de CO₂ a partir de carbono e oxigênio. Porém, a definição pede por 1 mol.
  • (b) C (diamante) + O₂(g) → CO₂(g)
    Está formando 1 mol de CO₂ a partir de carbono na forma de diamante. O grafite é a forma padrão do carbono, não o diamante.
  • © C (grafite) + O₂(g) → CO₂(g)
    Aqui, forma-se 1 mol de CO₂ a partir de carbono na forma de grafite (forma padrão) e oxigênio gasoso, que também está na forma padrão.
  • (d) CaO(s) + 3 CO₂(g) → CaCO₃(g)
    Não está formando a partir dos elementos, mas sim reagindo CaO com CO₂.
  • (e) N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)
    Forma 2 mols de NH₃ a partir de nitrogênio e hidrogênio. A definição pede por 1 mol.

Resposta

A opção © C (grafite) + O₂(g) → CO₂(g) define a variação da entalpia-padrão de formação.

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