Queimando-se completamente 3,054 g de álcool etílico líquido (C2 H5 OH(1)), a 25^circ C, em uma bomba calorimétrica, o calor liberado é igual a 90,447 kJ. Calcule: a) a variação de entalpia molar da combustão do álcool etílico, a 25^circ C e b) calcule De form. do álcool etílico, sabendo que, nesta temperatura, os valores de De form. do CO2(g) e De form. da H2 O(l) são -393,51 kJ / mol e-285,83 kJ / mol, respectivamente. Dado para o etanol: M=46,07 g / mol. R.: a) De; b) De.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com termodinâmica, especificamente com a entalpia de combustão do álcool etílico (etanol). Precisamos calcular duas coisas:
a) A variação de entalpia molar da combustão do etanol a 25°C.
b) A entalpia padrão de formação (ΔH°form.) do etanol nessa mesma temperatura.
Para isso, vamos precisar usar conceitos de:
  • Cálculo de moles a partir da massa.
  • Relações de entalpia em reações químicas.
  • Fórmulas químicas e suas aplicações.
Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos entender a combustão completa do etanol. A equação balanceada é:
C2H5OH (l) + 3,O2 (g) 2,CO2 (g) + 3,H2O (l)
Isso significa que 1 mol de etanol reage com 3 mols de oxigênio para produzir 2 mols de dióxido de carbono e 3 mols de água.

Passo 3

Agora, precisamos descobrir quantos mols de etanol estão sendo queimados. Sabemos que a massa de etanol é 3,054 g e a massa molar (M) do etanol é 46,07 g/mol.
Usamos a fórmula:
Número de mols = MassaMassa molar = 3,054,g46,07,g/mol approx 0,0663,mol ú

Passo 4

Sabemos que a queima desses 0,0663 mol de etanol libera 90,447 kJ de calor. Queremos achar a variação de entalpia por mol (ΔH°combustão).
Para isso, usamos a relação:
Deãú
Como a reação libera calor, a variação de entalpia é negativa:
Deã

Passo 5

Agora, vamos para a parte b), onde precisamos calcular a entalpia padrão de formação do etanol (ΔH°form.).
Sabemos que:
De=ntes) çã
Rearranjando para encontrar ΔH°form do etanol:
Sabemos que:
  • ΔH°form. de CO₂(g) = -393,51 kJ/mol
  • ΔH°form. de H₂O(l) = -285,83 kJ/mol
Aplicando na equação balanceada:
Deçã
Simplificando:
-1363,2 = [ -787,02 -857,49 ] - De
-1363,2 = -1644,51 - De
Isolando ΔH°form do etanol:
De
Aproximando, temos:
De

Resposta

a) ;
b) .

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