A partir das entalpias de reação:
Calcule o
para a reação do etileno com
:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de termodinâmica que envolve entalpias de reação. O enunciado nos dá três reações com seus respectivos valores de ΔH e pede para calcular o ΔH da reação entre etileno (C₂H₄) e flúor (F₂). Para resolver isso, vamos usar a Lei de Hess, que nos permite encontrar o ΔH de uma reação combinando as entalpias de outras reações.
Passo 2
Primeiro, vamos listar as reações fornecidas e o ΔH correspondente:
-
Reação 1:
-
Reação 2:
-
Reação 3:
Queremos encontrar o ΔH para a seguinte reação:
Passo 3
Agora, vamos manipular as reações fornecidas de forma que, ao somarmos elas, obtenhamos a reação desejada. Isso envolve às vezes inverter reações ou multiplicá-las por coeficientes para que os reagentes e produtos se alinhem corretamente.
Vamos identificar quais reações precisamos usar e como combiná-las:
- Reação 1 produz HF, que está na reação desejada.
- Reação 2 produz CF₄, também presente na reação desejada.
- Reação 3 envolve C₂H₄, que é um reagente na reação que queremos.
Passo 4
Vamos começar rearranjando a Reação 3, pois precisamos que C₂H₄ esteja como reagente na reação final. Para isso, vamos manter a Reação 3 como está:
No entanto, nossa reação desejada tem 1 molécula de C₂H₄, então vamos dividir a Reação 3 por 2:
Mas para facilitar, vamos manter os coeficientes inteiros e ajustar posteriormente.
Passo 5
Agora, vamos considerar as reações 1 e 2 que já produzem os produtos que precisamos.
- Reação 1: Produz 2 HF
- Reação 2: Produz 1 CF₄
Na reação final, temos 4 HF e 2 CF₄, então precisamos multiplicar a Reação 1 por 2 e a Reação 2 por 2:
-
Reação 1 multiplicada por 2:
-
Reação 2 multiplicada por 2:
Passo 6
Agora, somamos todas as reações ajustadas para obter a reação final desejada:
-
Reação 3:
-
Reação 1 multiplicada por 2:
-
Reação 2 multiplicada por 2:
Somando as reações:
Simplificando os reagentes e produtos:
No entanto, nossa reação desejada é:
Para ajustar isso, precisamos inverter a Reação 3. Ao inverter uma reação, o sinal de ΔH também muda:
Agora, somando todas as reações ajustadas:
-
Reação 3 invertida:
-
Reação 1 multiplicada por 2:
-
Reação 2 multiplicada por 2:
Somando todas as ΔH:
Resposta
O ΔH para a reação do etileno com F₂ é de -2486,3 KJ.