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Mensagem não lidapor **Ina18** » 19 Jun 2013, 13:41 · Mensagem não lida por **Ina18** » 19 Jun 2013, 13:41

Considere a energia liberada em

I. combustão completa (estequiométrica) do octano 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 [tex3]kJ \cdot mol^{-1}[/tex3]

C - C :347
H - H :436
C - H :413
H - O :464
C = O :803
O = O :498

a) 0,280
b) 1,18
c) 2,35
d) 10,5
e) 21,0

Resposta

c

Consideremos a reação de combustão do octano:
[tex3]C_8H_{18}+\frac{25}{2}O_2 \rightarrow 8CO_2+9H_2O[/tex3]

Calculando a entalpia da reação pela energias de ligação

Temos nos reagentes:
7 moles de ligações C-C = [tex3]7 \times 347 = 2.429 \ kJ[/tex3]
18 moles de ligações C-H = [tex3]18 \times 413= 7.434 \ kJ[/tex3]
12,5 moles de ligações O=O = [tex3]12,5 \times 498 = 6.225 \ kJ[/tex3]

O total de energia de ligação dos reagentes será: [tex3]16.088 \ kJ[/tex3] [tex3](I)[/tex3]

Temos nos produtos;
16 moles de ligações C=O = [tex3]-16 \times 803=-12.848 \ kJ[/tex3]
18 moles de ligações O-H = [tex3]-18 \times 464=-8.352 \ kJ[/tex3]

Total de energia de ligação dos produtos será: [tex3]-21.200 \ kJ[/tex3] [tex3](II)[/tex3]

A energia liberada pela reação será dada por: [tex3]I+II=16.088+(-21200)=-5.112 \ kJ[/tex3]

A energia liberada por mol de átomo de hidrogênio será: [tex3]\Delta H_1= \frac{-5.112}{18}=-284 \ kJ[/tex3]

Na célula de combustível:
[tex3]H_2+\frac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O[/tex3]

Temos nos reagentes:
1 mol de ligações H-H = [tex3]1 \times 436=436 \ kJ[/tex3]
0,5 mol de ligações O=O = [tex3]0,5 \times 498=249 \ kJ[/tex3]

Total de energia de ligação dos reagentes: [tex3]685 \ kJ[/tex3] [tex3](III)[/tex3]

Temos nos produtos:
2 moles de ligações O-H = [tex3]-2 \times 464=-928 \ kJ[/tex3] (IV)

O total de energia liberada pela reação será dada por: [tex3]III+IV=685+(-928)=-243 \ kJ[/tex3]
A energia total liberada por mol de átomo de hidrogênio será:[tex3]\Delta H_2=\frac{-243}{2}=-121,5 \ kJ[/tex3]

Fazendo: [tex3]\frac{\Delta H_1}{\Delta H_2}=\frac{-243}{-121,5}=2,34[/tex3]

Espero ter ajudado!

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