ITA 2011 - termoquimica

por Romanelo Sáb 19 Fev 2022, 08:52

ITA 2011 Considere a energia liberada em: I. combustão completa (estequiométrica) do octano e em II. célula de combustível de hidrogênio e oxigênio. Assinale a opção que apresenta a razão correta entre a quantidade de energia liberada por átomo de hidrogênio na combustão do octano e na célula de combustível. Dados: Energias de ligação, em kJ mol-1 .
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a) 0,280. b) 1,18. c) 2,35. d) 10,5. e) 21,0.

por **Giovana Martins** Sáb 19 Fev 2022, 09:45

Molécula do octano:

[latex]\\\mathrm{Combust\tilde{a}o\ do\ octano:C_8H_8+\frac{25}{2}O_2\to 8CO_2+9H_2O}[/latex]

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Da estrutura molecular concluímos que há 7 ligações "C - C", 18 "C - H", 25/2 "O = O", 16 "C = O" e 18 "O - H". Logo:

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\left (7\times 247+18\times 413+\frac{25}{2}\times 498 \right )-\left (16\times 803+18\times 464 \right )=-5812\ kJ}[/latex]

Portanto, para 18 mol de H, tem-se -5812 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, a=-322,89 kJ/mol H.

[latex]\\\mathrm{C\acute{e}lula\ de\ combustivel:\ 2H_2+O_2\to 2H_2O}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\\\mathrm{\Delta H= \left (2\times 436+498 \right )-\left (4\times 464 \right )=-486\ kJ}[/latex]

Portanto, para 4 mol de H, tem-se -486 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, b=-121,50 kJ/mol H.

Logo, a/b≈2,66.

Não sei ainda onde eu errei.

por gusborgs Sáb 19 Fev 2022, 09:54

Giovana Martins escreveu:
Molécula do octano:

[latex]\\\mathrm{Combust\tilde{a}o\ do\ octano:C_8H_8+\frac{25}{2}O_2\to 8CO_2+9H_2O}[/latex]

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Da estrutura molecular concluímos que há 7 ligações "C - C", 18 "C - H", 25/2 "O = O", 16 "C = O" e 18 "O - H". Logo:

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\left (7\times 247+18\times 413+\frac{25}{2}\times 498 \right )-\left (16\times 803+18\times 464 \right )=-5812\ kJ}[/latex]

Portanto, para 18 mol de H, tem-se -5812 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, a=-322,89 kJ/mol H.

[latex]\\\mathrm{C\acute{e}lula\ de\ combustivel:\ 2H_2+O_2\to 2H_2O}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\\\mathrm{\Delta H= \left (2\times 436+498 \right )-\left (4\times 464 \right )=-486\ kJ}[/latex]

Portanto, para 4 mol de H, tem-se -486 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, b=-121,50 kJ/mol H.

Logo, a/b≈2,66.

Não sei ainda onde eu errei.

Você fez certo, Gi. As entalpias de ligação estão incorretas.

por **Giovana Martins** Sáb 19 Fev 2022, 10:00

Ah, é verdade. Dei uma pesquisada aqui e na tabelinha era para estar 347 na ligação "C - C". Muito obrigada!!!

Bom, eu fiz um teste aqui e para o valor 347 a gente chega de fato na letra C.

por Romanelo Sáb 19 Fev 2022, 10:00

Giovana Martins escreveu:
Molécula do octano:

[latex]\\\mathrm{Combust\tilde{a}o\ do\ octano:C_8H_8+\frac{25}{2}O_2\to 8CO_2+9H_2O}[/latex]

[Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar esta imagem]

Da estrutura molecular concluímos que há 7 ligações "C - C", 18 "C - H", 25/2 "O = O", 16 "C = O" e 18 "O - H". Logo:

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\left (7\times 247+18\times 413+\frac{25}{2}\times 498 \right )-\left (16\times 803+18\times 464 \right )=-5812\ kJ}[/latex]

Portanto, para 18 mol de H, tem-se -5812 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, a=-322,89 kJ/mol H.

[latex]\\\mathrm{C\acute{e}lula\ de\ combustivel:\ 2H_2+O_2\to 2H_2O}[/latex]

[latex]\mathrm{\Delta H=\sum H_R-\sum H_P}[/latex]

[latex]\\\mathrm{\Delta H= \left (2\times 436+498 \right )-\left (4\times 464 \right )=-486\ kJ}[/latex]

Portanto, para 4 mol de H, tem-se -486 kJ. Para 1 mol de H, portanto, tem-se, aproximadamente, b=-121,50 kJ/mol H.

Logo, a/b≈2,66.

Não sei ainda onde eu errei.

então a resposta seria a C que está mais próxima ?

por **Giovana Martins** Sáb 19 Fev 2022, 10:04

Isso aí, Romanelo. Se no primeiro equacionamento você trocar 247 por 347 você chegará em -5112 kJ. Ao dividir isso por 18 mol H você obterá -284 kJ/mol H. Por fim, (-284)/(-121,5)≈2,34.

por Romanelo Sáb 19 Fev 2022, 10:07

Giovana Martins escreveu:
Isso aí, Romanelo. Se no primeiro equacionamento você trocar 247 por 347 você chegará em -5112 kJ. Ao dividir isso por 18 mol H você obterá -284 kJ/mol H. Por fim, (-284)/(-121,5)≈2,34.

No pdf estava errado então, muito obrigado pela ajuda