Qual é o valor da entalpia de combustão de um mol do benzeno (C6H6), sabendo que ele apresenta entalpia de formação no estado líquido igual a +49 kJ/mol, que o CO2 gasoso apresenta –394 kJ/mol e que o valor da água líquida é de –286 kJ/mol.

C6H6 + 15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O

Question

Qual é o valor da entalpia de combustão de um mol do benzeno (C6H6), sabendo que ele apresenta entalpia de formação no estado líquido igual a +49 kJ/mol, que o CO2 gasoso apresenta –394 kJ/mol e que o valor da água líquida é de –286 kJ/mol.

C6H6 + 15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O

C6H6 + 15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O

Accepted Answer

Para calcular a entalpia de combustão do benzeno (C6H6), utilizamos as entalpias de formação dos reagentes e produtos na reação de combustão. A equação da reação é:

$$ \text{C}_6\text{H}_6 (\ell) + \frac{15}{2} \text{O}_2 (g) \rightarrow 6 \text{CO}_2 (g) + 3 \text{H}_2\text{O} (\ell) $$

A entalpia de combustão ($\Delta H_{comb}$) pode ser calculada pela diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e a soma das entalpias de formação dos reagentes:

$$ \Delta H_{comb} = \sum \Delta H_f (\text{produtos}) - \sum \Delta H_f (\text{reagentes}) $$

Primeiro, identificamos as entalpias de formação ($\Delta H_f$) fornecidas:
- Entalpia de formação do benzeno líquido ($\Delta H_f (\text{C}_6\text{H}_6 (\ell))$) = +49 kJ/mol
- Entalpia de formação do CO2 gasoso ($\Delta H_f (\text{CO}_2 (g))$) = –394 kJ/mol
- Entalpia de formação da água líquida ($\Delta H_f (\text{H}_2\text{O} (\ell))$) = –286 kJ/mol

Agora, calculamos a soma das entalpias de formação dos produtos:
$$ \sum \Delta H_f (\text{produtos}) = 6 \times \Delta H_f (\text{CO}_2 (g)) + 3 \times \Delta H_f (\text{H}_2\text{O} (\ell)) $$
$$ \sum \Delta H_f (\text{produtos}) = 6 \times (-394) + 3 \times (-286) $$
$$ \sum \Delta H_f (\text{produtos}) = -2364 + (-858) $$
$$ \sum \Delta H_f (\text{produtos}) = -3222 \text{ kJ/mol} $$

Em seguida, calculamos a soma das entalpias de formação dos reagentes:
$$ \sum \Delta H_f (\text{reagentes}) = \Delta H_f (\text{C}_6\text{H}_6 (\ell)) + \left( \frac{15}{2} \times \Delta H_f (\text{O}_2 (g)) \right) $$
Como o oxigênio no estado gasoso é um elemento na sua forma padrão, sua entalpia de formação é zero:
$$ \sum \Delta H_f (\text{reagentes}) = +49 + \left( \frac{15}{2} \times 0 \right) $$
$$ \sum \Delta H_f (\text{reagentes}) = +49 \text{ kJ/mol} $$

Finalmente, calculamos a entalpia de combustão:
$$ \Delta H_{comb} = \sum \Delta H_f (\text{produtos}) - \sum \Delta H_f (\text{reagentes}) $$
$$ \Delta H_{comb} = -3222 - 49 $$
$$ \Delta H_{comb} = -3271 \text{ kJ/mol} $$

Portanto, o valor da entalpia de combustão de um mol de benzeno é $-3271 \text{ kJ/mol}$.

Qual é o valor da entalpia de combustão de um mol do benzeno...