Sabendo que o calor de combustão do carbono grafítico © é -393.51 kJ / mol o do etino (C2 H2) gasoso é -1299.58 kJ / mol, enquanto que a de combustão do gás hidrogênio (H2) é -285.83 kJ / mol, calcule o calor de formação (Deçã do etino a 25^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de termoquímica juntos! A gente precisa calcular o calor de formação ( Deçã) do etino (C 2H 2) a 25°C. Para isso, vamos usar os calores de combustão fornecidos para o carbono grafítico, o etino e o gás hidrogênio. Vamos precisar entender um pouco sobre entalpia de reação e como aplicar a Lei de Hess, que nos ajuda a relacionar essas entalpias para encontrar a que faltava.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o calor de formação ( Deçã) é a energia envolvida na formação de um mol de substância a partir de seus elementos em suas formas padrão. No caso do etino (C 2H 2), a reação de formação seria:
2 C (grafite) + H2 (g) C2H2 (g)
Nosso objetivo é encontrar o Deçã dessa reação.

Passo 3

Agora, vamos considerar as reações de combustão dos compostos fornecidos:
  1. Carbono grafítico © combustão:
    C (grafite) + O2 (g) CO2 (g) De
  2. Etino (C 2H 2) combustão:
    2 C2H2 (g) + 5 O2 (g) 4 CO2 (g) + 2 H2O (l) De
  3. Gás hidrogênio (H 2) combustão:
    H2 (g) + 12 O2 (g) H2O (l) De

Passo 4

Vamos usar a Lei de Hess, que diz que a variação total de entalpia em uma reação é a soma das variações das etapas individuais. Nosso objetivo é relacionar as reações de combustão com a reação de formação do etino.
Primeiro, vamos inverter a equação de formação do etino para que o etino apareça nos reagentes:
C2H2 (g) 2 C (grafite) + H2 (g) Deçã

Passo 5

Agora, vamos somar essa equação com as reações de combustão do carbono grafítico e do gás hidrogênio para obter a combustão do etino. A soma das entalpias será igual ao calor de combustão do etino.
C2H2 (g) & 2 C (grafite) + H2 (g) Deçã
Essa equação resultante é a combustão do etino, cujo De é dado como -1299.58 kJ/mol.

Passo 6

Agora, vamos substituir os valores de De e De na equação:
Deçã
-1299.58 , kJ/mol = Deçã

Passo 7

Vamos somar os termos conhecidos:
-1299.58 , kJ/mol = Deçã
Agora, isolamos Deçã:
Deçã
Deçã

Resposta

O calor de formação ( Deçã) do etino (C 2H 2) a 25°C é -226,73 kJ/mol.

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