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Química

ITA 2007 Química — Questão 14

Assinale a opção que indica a variação CORRETA de entalpia, em kJ/mol, da reação química a 298,15 K e 1 bar, representada pela seguinte equação: C4H10(g)→C4H8(g)+H2(g)\mathrm{C_4H_{10}(g) \rightarrow C_4H_8(g) + H_2(g)}.

Dados eventualmente necessários: ΔHfθ(C4H8(g))=−11,4\Delta H_f^\theta(\mathrm{C_4H_8(g)}) = -11{,}4; ΔHfθ(CO2(g))=−393,5\Delta H_f^\theta(\mathrm{CO_2(g)}) = -393{,}5; ΔHfθ(H2O(l))=−285,8\Delta H_f^\theta(\mathrm{H_2O(l)}) = -285{,}8 e ΔHcθ(C4H10(g))=−2.877,6\Delta H_c^\theta(\mathrm{C_4H_{10}(g)}) = -2.877{,}6, em que ΔHfθ\Delta H_f^\theta e ΔHcθ\Delta H_c^\theta, em kJ/mol, representam as variações de entalpia de formação e de combustão a 298,15 K e 1 bar, respectivamente.

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Gabarito do ITA 2007 Química, questão 14: alternativa E

+114,0+114{,}0

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você extrai uma entalpia de formação escondida num dado de combustão e só então aplica Hess.

Por onde começar · passo 1 de 4

Escreva a combustão balanceada do butano

Quantos mols de CO₂ e de H₂O(l) saem de 1 mol de C₄H₁₀?

Conservando C e H: 4 CO₂ e 5 H₂O. O oxigênio fecha com 13/2 O₂. O ΔHf do O₂ é zero por ser substância simples no estado padrão.

A armadilha

O ΔHf do butano não é dado. Quem usa o ΔHc no lugar dele ou soma todos os dados chega a −3.568,3 (A), −2.186,9 (B) ou +2.186,9 (C); quem acha o ΔHf do butano e esquece o do buteno marca +125,4 (D).

Quem cai nela marca A, B, C, D.

-3000kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-2500kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-2000kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-1500kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-1000kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-500kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)0kJ/mol (entalpia relativa aos elementos)-125-11,4-3003
C₄H₁₀(g) + elementos
C₄H₈(g) + H₂(g)
4 CO₂ + 5 H₂O(l)
Do butano (−125,4) ao buteno + H₂ (−11,4) a entalpia sobe 114,0 kJ; os produtos de combustão ficam 2.877,6 kJ abaixo do butano.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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