A 25ºC e pressão de 1 atm, a queima completa de um mol de n-hexano produz dióxido de carbono
e água no estado gasoso e libera 3883 kJ, enquanto que a queima completa da mesma quantidade
de n-heptano produz as mesmas substâncias no estado gasoso e libera 4498 kJ.
a) Utilizando as informações fornecidas no enunciado desta questão, faça uma estimativa do valor
do calor de combustão do n-decano. Deixe claro o raciocínio utilizado na estimativa realizada.
IME/ITA ⇒ (ITA 2001) Termoquímica Tópico resolvido
-
VALDECIRTOZZI
- Mensagens: 2569
- Registrado em: 04 Ago 2008, 17:08
- Última visita: 13-10-20
- Agradeceu: 197 vezes
- Agradeceram: 1590 vezes
Dez 2012
17
15:52
Re: (ITA 2001) Termoquímica
Creio que o raciocínio a ser utilizado aqui é sobre energias de ligação. Considere as reações de combustão:
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +\frac{19}{2}O_{2_{(g)}} \rightarrow 6CO_{2_{(g)}}+7H_2O_{(g)}[/tex3]
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +11O_{2_{(g)}} \rightarrow 7CO_{2_{(g)}}+8H_2O_{(g)}[/tex3]
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +\frac{31}{2}O_{2_{(g)}} \rightarrow 10CO_{2_{(g)}}+11H_2O_{(g)}[/tex3]
No n-hexano: [tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3[/tex3] , temos o rompimento de 5 mols de ligações [tex3]C-C[/tex3] e 14 mols de ligação [tex3]C-H.[/tex3]
No n-heptano: [tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3[/tex3] , temos o rompimento de 7 mols de ligação [tex3]C-C[/tex3] e 16 mols de ligação [tex3]C-H[/tex3] .
Há ainda, 9,5 mols de ligação [tex3]O=O[/tex3] na combustão do n-hexano rompidas, enquanto que na combustão do n-heptano se rompem 11 mols dessa ligação.
Quanto aos produtos temos que no n-hexano se formam 12 mols de ligação [tex3]C=O[/tex3] e 14 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
No n-heptano se formam 14 mols de [tex3]C=O[/tex3] ligações e 16 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Tudo isso faz com que a combustão do n-hexano libere [tex3]4.498-3.883=615 \ kJ[/tex3] de energia mais.
Agora, o n-decano há quebra de 10 mols de ligações [tex3]C-C[/tex3] , 22 mols de ligações [tex3]C-H[/tex3] , 15,5 mols de ligações [tex3]O=O[/tex3] . Há formação de 20 mols de ligações [tex3]C=O[/tex3] e 22 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Olhando essas conclusões, vemos que no n-decano se rompem a mais que o n-heptano (em mols): 3 ligações [tex3]C-C[/tex3] ; 6 ligações [tex3]C-H[/tex3] , 4,5 ligações [tex3]O=O[/tex3] .
Formam-se a mais que no n-heptano (em mols): 6 ligações [tex3]C=O[/tex3] e 6 ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Ora, isso é o triplo do número de rompimento/formação do n-heptano em relação ao n-hexano. Então:
[tex3]\Delta H=[-4.498+3(-615)]=-6.346 \ kJ[/tex3]
Espero ter ajudado!
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +\frac{19}{2}O_{2_{(g)}} \rightarrow 6CO_{2_{(g)}}+7H_2O_{(g)}[/tex3]
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +11O_{2_{(g)}} \rightarrow 7CO_{2_{(g)}}+8H_2O_{(g)}[/tex3]
[tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_{3_{(\ell)}} +\frac{31}{2}O_{2_{(g)}} \rightarrow 10CO_{2_{(g)}}+11H_2O_{(g)}[/tex3]
No n-hexano: [tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3[/tex3] , temos o rompimento de 5 mols de ligações [tex3]C-C[/tex3] e 14 mols de ligação [tex3]C-H.[/tex3]
No n-heptano: [tex3]CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3[/tex3] , temos o rompimento de 7 mols de ligação [tex3]C-C[/tex3] e 16 mols de ligação [tex3]C-H[/tex3] .
Há ainda, 9,5 mols de ligação [tex3]O=O[/tex3] na combustão do n-hexano rompidas, enquanto que na combustão do n-heptano se rompem 11 mols dessa ligação.
Quanto aos produtos temos que no n-hexano se formam 12 mols de ligação [tex3]C=O[/tex3] e 14 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
No n-heptano se formam 14 mols de [tex3]C=O[/tex3] ligações e 16 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Tudo isso faz com que a combustão do n-hexano libere [tex3]4.498-3.883=615 \ kJ[/tex3] de energia mais.
Agora, o n-decano há quebra de 10 mols de ligações [tex3]C-C[/tex3] , 22 mols de ligações [tex3]C-H[/tex3] , 15,5 mols de ligações [tex3]O=O[/tex3] . Há formação de 20 mols de ligações [tex3]C=O[/tex3] e 22 mols de ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Olhando essas conclusões, vemos que no n-decano se rompem a mais que o n-heptano (em mols): 3 ligações [tex3]C-C[/tex3] ; 6 ligações [tex3]C-H[/tex3] , 4,5 ligações [tex3]O=O[/tex3] .
Formam-se a mais que no n-heptano (em mols): 6 ligações [tex3]C=O[/tex3] e 6 ligações [tex3]O-H[/tex3] .
Ora, isso é o triplo do número de rompimento/formação do n-heptano em relação ao n-hexano. Então:
[tex3]\Delta H=[-4.498+3(-615)]=-6.346 \ kJ[/tex3]
Espero ter ajudado!
Editado pela última vez por caju em 30 Mai 2024, 15:03, em um total de 2 vezes.
Razão: tex --> tex3
Razão: tex --> tex3
So many problems, so little time!
-
- Tópicos Semelhantes
- Resp.
- Exibições
- Últ. msg
-
- 1 Resp.
- 6579 Exibições
-
Últ. msg por VALDECIRTOZZI
-
- 2 Resp.
- 4669 Exibições
-
Últ. msg por gabrielifce
-
- 1 Resp.
- 2306 Exibições
-
Últ. msg por VALDECIRTOZZI
-
- 1 Resp.
- 1881 Exibições
-
Últ. msg por Jigsaw
-
- 1 Resp.
- 2769 Exibições
-
Últ. msg por VALDECIRTOZZI
