A queima (oxidação) em bomba calorimétrica da glicose pode ser expressa pela reação C6H12O6(sólido) + 6O2(sólido) → 6H2O(líquido) + 6CO2(gás)
= - 219 0 -94,25 -56,7 kcal/mol

Com base nos valores de variação da dG padrão de formação, calcular:
I - o valor de da reação de oxidação, em kJ;
II - o valor energético para a razão volume de oxigênio: massa de glicose, em kJ/L.

A.
ΔG(reação) = 2873,2 kJ mol-1; 0,88 kJ L-1

B.
ΔG(reação) = -2873,2 kJ; 21,36 kJ L-1

C.
ΔG(reação) = -686,7 kJ; 21,36 kJ L-1

D.
ΔG(reação) = -686,7 kJ; 0,88 kJ L-1

E.
Outros valores para ΔG(reação) e razão energética para volume de oxigênio: massa de glicose.

Question

A queima (oxidação) em bomba calorimétrica da glicose pode ser expressa pela reação C6H12O6(sólido) + 6O2(sólido) → 6H2O(líquido) + 6CO2(gás)
= - 219   0   -94,25   -56,7   kcal/mol

Com base nos valores de variação da dG padrão de formação, calcular:
I - o valor de da reação de oxidação, em kJ;
II - o valor energético para a razão volume de oxigênio: massa de glicose, em kJ/L.


A. 
ΔG(reação) = 2873,2 kJ mol-1; 0,88 kJ L-1


B. 
ΔG(reação) = -2873,2 kJ; 21,36 kJ L-1


C. 
ΔG(reação) = -686,7 kJ; 21,36 kJ L-1


D. 
ΔG(reação) = -686,7 kJ; 0,88 kJ L-1


E. 
Outros valores para ΔG(reação) e razão energética para volume de oxigênio: massa de glicose.

Accepted Answer

Para resolver o problema, vamos calcular a variação de energia livre de Gibbs (ΔG) para a reação e a razão energética para volume de oxigênio: massa de glicose.

I - Cálculo de ΔG da reação:

A reação é dada por:
$$ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 (\text{s}) + 6\text{O}_2 (\text{g}) \rightarrow 6\text{H}_2\text{O} (\text{l}) + 6\text{CO}_2 (\text{g}) $$

Os valores dados são as energias livres padrão de formação em kcal/mol:
- Glicose: $-219$ kcal/mol
- Oxigênio: $0$ kcal/mol (pois é um elemento na sua forma padrão)
- Água: $-94,25$ kcal/mol
- Dióxido de carbono: $-56,7$ kcal/mol

A variação de energia livre de Gibbs para a reação é calculada pela fórmula:
$$ \Delta G_{\text{reação}} = \sum \Delta G_f^{\circ}(\text{produtos}) - \sum \Delta G_f^{\circ}(\text{reagentes}) $$

Substituindo os valores:
$$ \Delta G_{\text{reação}} = [6(-56,7) + 6(-94,25)] - [-219 + 6(0)] $$

$$ \Delta G_{\text{reação}} = [6(-56,7) + 6(-94,25)] + 219 $$

$$ \Delta G_{\text{reação}} = [-340,2 - 565,5] + 219 $$

$$ \Delta G_{\text{reação}} = -905,7 + 219 $$

$$ \Delta G_{\text{reação}} = -686,7 \text{ kcal/mol} $$

Convertendo para kJ/mol (1 kcal = 4,184 kJ):
$$ \Delta G_{\text{reação}} = -686,7 \times 4,184 $$

$$ \Delta G_{\text{reação}} = -2873,2 \text{ kJ/mol} $$

II - Cálculo da razão energética para volume de oxigênio: massa de glicose:

Calculamos o volume de oxigênio consumido e a massa de glicose correspondente. A densidade do oxigênio é aproximadamente 1,43 g/L.

Primeiro, calculamos a massa molar da glicose ($\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$): 
$$ 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \text{ g/mol} $$

Agora, considerando que 1 mol de glicose reage com 6 mols de $O_2$, temos:
$$ 6 \times 32 \text{ g/mol de } O_2 = 192 \text{ g de } O_2 $$

Convertendo a massa de oxigênio em volume:
$$ \frac{192 \text{ g}}{1,43 \text{ g/L}} \approx 134,27 \text{ L} $$

Razão energética:
$$ \frac{-2873,2 \text{ kJ/mol}}{134,27 \text{ L}} \approx -21,36 \text{ kJ/L} $$

**Resposta: C**

ΔG(reação) = -686,7 kJ; 21,36 kJ L-1

A queima (oxidação) em bomba calorimétrica da glicose pode s...

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