Sabendo que o calor de combustão do carbono grafítico © é
o do etino
gasoso é
, enquanto que a de combustão do gás hidrogênio
é
, calcule o calor de formação
do etino a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de termoquímica juntos! A gente precisa calcular o calor de formação (
) do etino (C
H
) 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 (
) 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
H
), a reação de formação seria:
Nosso objetivo é encontrar o
dessa reação.
Passo 3
Agora, vamos considerar as reações de combustão dos compostos fornecidos:
-
Carbono grafítico © combustão:
-
Etino (C
H ) combustão: -
Gás hidrogênio (H
) combustão:
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:
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.
Essa equação resultante é a combustão do etino, cujo
é dado como -1299.58 kJ/mol.
Passo 6
Agora, vamos substituir os valores de
e
na equação:
Passo 7
Vamos somar os termos conhecidos:
Agora, isolamos
:
Resposta
O calor de formação (
) do etino (C
H
) a 25°C é -226,73 kJ/mol.