6. Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas a seguir:

C(gr) + O2(g) = CO2(g) ΔH = - 393,5 kJmol-1
C(d) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -395,4 kJmol-1

a) Coloque os dados em um gráfico e calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante.
b) Qual a variação de entalpia na queima de 120 g de grafite?

Question

6. Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas a seguir:

C(gr) + O2(g) = CO2(g) ΔH = - 393,5 kJmol-1
C(d) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -395,4 kJmol-1

a) Coloque os dados em um gráfico e calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante.
b) Qual a variação de entalpia na queima de 120 g de grafite?

Accepted Answer

Para resolver a questão, vamos seguir os passos:

### a) Gráfico e cálculo da variação de entalpia

1. **Equações de combustão:**

- Grafite: $ \text{C(gr)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) $, $ \Delta H = -393,5 \, \text{kJ/mol} $
   - Diamante: $ \text{C(d)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) $, $ \Delta H = -395,4 \, \text{kJ/mol} $

2. **Variação de entalpia para converter grafite em diamante:**

A reação que queremos é a conversão de grafite em diamante:
   $$
   \text{C(gr)} \rightarrow \text{C(d)}
   $$

Para encontrar a variação de entalpia ($ \Delta H $) dessa reação, subtraímos a entalpia do grafite da entalpia do diamante:
   $$
   \Delta H = \Delta H_{\text{diamante}} - \Delta H_{\text{grafite}} = (-395,4) - (-393,5) = -1,9 \, \text{kJ/mol}
   $$

3. **Gráfico:**

No gráfico, podemos mostrar a variação de entalpia das duas reações de combustão e a diferença entre elas:

- No eixo vertical (entalpia), marcamos os valores de $-393,5 \, \text{kJ/mol}$ para o grafite e $-395,4 \, \text{kJ/mol}$ para o diamante.
   - A diferença de $-1,9 \, \text{kJ/mol}$ indica a energia necessária para converter 1 mol de grafite em diamante.

### b) Variação de entalpia na queima de 120 g de grafite

1. **Massa molar do carbono (C):** 12 g/mol

2. **Moles de grafite em 120 g:**
   $$
   n = \frac{120 \, \text{g}}{12 \, \text{g/mol}} = 10 \, \text{mol}
   $$

3. **Variação de entalpia para 10 mol de grafite:**
   $$
   \Delta H = 10 \times (-393,5 \, \text{kJ/mol}) = -3935 \, \text{kJ}
   $$

Portanto, a variação de entalpia na queima de 120 g de grafite é $-3935 \, \text{kJ}$.

6. Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cuj...

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