Qual a massa de gás carbônico co2 g obtida na queima completa de 52 g de acetileno c2h2 g

Entalpia de combustão corresponde à energia liberada, na forma de calor, em uma reação de combustão de 1 mol de substância.

Visto que as reações de combustão são sempre exotérmicas – como a queima da madeira ou da gasolina –, o valor da entalpia de combustão será negativo, menor que zero (?H < 0), pois, em razão do calor ser liberado, a energia dos produtos será menor que a dos reagentes.

As reações que são classificadas como de combustão são aquelas em que uma substância, que é denominada combustível, reage com o gás oxigênio (comburente). Existem dois tipos de reações de combustão, a completa e a incompleta. Quando a reação de combustão é completa, isto é, quando libera como produtos somente dióxido de carbono (CO2 – também comumente conhecido por gás carbônico) e água (H2O), dizemos que está na condição padrão. Por isso, a entalpia ou, mais corretamente, variação da entalpia, é denominada entalpia-padrão de combustão (?H0combustão) ou calor-padrão de combustão.

Esse tipo de reação se dá com compostos que possuem apenas carbono, hidrogênio e oxigênio como a grafite*, os hidrocarbonetos, os álcoois e os carboidratos. Veja alguns exemplos abaixo:

• Combustão completa do metano, CH4(g)

CH4(g) + ½ O2 → 1 CO2(g) + 2 H2O    ?H0combustão = -890,4 kJ/mol

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• Combustão completa do butano, C4H10(g)

2 C4H10(g)+  13O2 → 8 CO2(g) + 10 H2O   ?H0combustão = -2878,6 kJ/mol

• Combustão completa do etanol, C2H6O(l)

1 C2H6O(l)+ 3O2 → 2 CO2(g) + 3 H2O   ?H0combustão = -1368 kJ/mol

No entanto, se a reação for incompleta, ou seja, se liberar monóxido de carbono (CO) e água (H2O) ou carbono elementar (C(s)), não será a variação da entalpia-padrão de combustão, mas apenas o cálculo da variação de entalpia, como nos dois casos a seguir:

• Combustão incompleta do metano, CH4(g)

CH4(g) + 3/2 O2 → 1 CO(g) + 2 H2O    ?H = -520 kJ/mol

• Combustão incompleta do butano, C4H10(g)

CH4(g)+  O2 → C(s) + 2 H2O(?)             ?H = -408,5 kJ/mol

* Nesse caso, nos referimos apenas ao grafite porque a entalpia-padrão de combustão pressupõe a forma alotrópica mais estável. Assim, ao mencionar a combustão do carbono, nos referimos normalmente ao grafite, que é a forma alotrópica mais estável. No entanto, quando se estuda a queima do diamante, sua forma alotrópica deve ser citada.

Questão 1

(UEL-PR)

I. C(graf) + 2H2(g) → CH4(g) ΔH = -74,5 KJ/mol

II. C(graf) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393,3 KJ/mol

III. H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔH = -285,8 KJ/mol

IV. C(s) → C(g) ΔH = +715,5 KJ/mol

V. 6C(graf) + 3H2(g) → C6H6(l) ΔH = + 48,9 KJ/mol

Dentre as equações citadas, têm ΔH representando ao mesmo tempo calor de formação e calor de combustão:

a) I e II

b) II e III

c) III e IV

d) III e V

e) IV e V

Questão 2

(GF - RJ) Considere a afirmativa: "A combustão de 1 mol de álcool etílico, produzindo CO2 e H2O, libera 325 Kcal." A equação química que corresponde a essa afirmativa é:

a) C2H6(l) + 15/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)                       ΔH = -325kcal

b) C2H6O(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(l)                         ΔH = -325kcal

c) C2H6O2(l) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)                       ΔH = +325kcal

d) C2H6(l) + 15/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g)                    ΔH = +325kcal

e) C2H4(l) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g)                       ΔH = -325kcal

Respostas

Resposta Questão 1

Letra b). Uma equação de combustão é aquela em que o combustível reage com o gás oxigênio (O2), produzindo gás carbônico (CO2) e água (H2O), ou apenas um deles. Já uma equação de formação é aquela em que, nos reagentes, há a presença de apenas substâncias simples (formadas por um único elemento químico).

Resposta Questão 2

Letra b). Uma equação de combustão é aquela em que o combustível reage com o gás oxigênio (O2), produzindo gás carbônico (CO2) e água (H2O). Como o exercício informou que o etanol sofrerá a combustão, trata-se de um composto com dois átomos de carbono (et) e apenas um átomo de oxigênio (ol).

Resposta Questão 3

Letra c). Para determinar o valor da variação da entalpia, devemos inicialmente montar e balancear a equação de combustão do monóxido de carbono (CO), na qual ele e o oxigênio (O2) são os reagentes, e o gás carbônico (CO2) é o produto:

CO(g) + 1/2 O2(g) ↓ CO2(g)

Em seguida, basta utilizar os valores fornecidos, multiplicados pelos seus respectivos coeficientes do balanceamento, na expressão para o cálculo da variação da entalpia abaixo:

Obs.: A entalpia do gás oxigênio tem valor zero, por ser a substância simples (alótropo) mais estável do elemento oxigênio.

ΔH = Hp-Hr

ΔH = 1.(–393,5)-[1.(–110,5) + 0,5. (0)]

ΔH = –393,5 - [–110,5]

ΔH = –393,5 + 110,5

ΔH = –393,5 - [–110,5]

ΔH = –283 KJ

Como o ΔH encontrado é negativo, logo o processo é exotérmico.

Resposta Questão 4

Letra e). Analisando a equação fornecida, verificamos a presença de gás oxigênio nos reagentes e a formação de água, características de uma reação de combustão. Essa reação sempre ocorre com liberação de energia.

Qual é a massa de gás carbônico CO2 G obtida na combustão completa de 91 g de acetileno C2H2 G?

Qual a massa de gás carbônico obtida na queima?

Qual a quantidade de matéria de gás carbônico CO2 G obtida na combustão completa de 8 mol de acetileno?

Qual é a massa produzida de gás carbônico?