Questões do ENEM

Bolsista: Karla Matias

Olá queridos leitores, hoje vamos resolver uma questão de química do ENEM/2016, com a intenção de tirar as dúvidas quanto a resolução das questões.

Questão N° 50 Caderno AZUL.

O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

 3 C₂ H_{2 (g)} à  C₆ H_{6 (l)}

A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais:

 I. C₂ H_{2 (g)} 5/2 O_{2 (g)} à 2 CO_{2 (g)}  H₂O _(l)                      Hc ° =  - 310 kcal/mol

II. C₆ H_{6 (l)}  15/2 O_{2 (g)} à 6 CO_{2 (g)}  3 H₂ O _(l)               Hc ° =  - 780 kcal/mol

A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de:

a)      – 1090

b)      – 150

c)      – 50

d)     + 157

e)      + 470

Antes de resolvê-la, vamos relembrar de alguns conteúdos importantes de termoquímica que envolve a resolução desta questão. 

Lei de Hess

“A variação de entalpia envolvida em uma reação química, sob certas condições experimentais, depende exclusivamente da entalpia inicial e final dos produtos, seja a reação executada diretamente em uma única etapa ou indiretamente em uma série de etapas. ”

A principal utilidade da Lei de Hess é que ela nos permite determinar a variação de entalpia envolvida em reações diretas por meio da combinação de várias equações químicas, cujos valores das variações de entalpia são conhecidos. Depois basta somar esses valores para determinar o calor da reação direta desejada.

A lei de Hess, permite alterar as equações químicas, como se fossem matemáticas, podendo somar, subtrair, multiplicar ou dividir, o que for necessário (dentro dos padrões matemáticos) para conseguir chegar na equação padrão.

Observe a resolução da questão.

3 C₂ H_{2 (g)} à  C₆ H_{6 (l)       Equação global}

_{I. Equação}

I.    C₂ H_{2 (g)} 5/2 O_{2 (g)} à 2 CO_{2 (g)}  H₂O _(l)                      Hc ° =  - 310 kcal/mol

Observe, que o C₂ H_2, está no lado dos reagentes, bem como na equação global, por isso vamos manter a equação.

Observe, que na equação global temos 3 mols de C₂ H_2, sendo assim iremos multiplicar esta I equação por 3.

I.    3 C₂ H_{2 (g)} 15/2 O_{2 (g)} à 6 CO_{2 (g)}  3 H₂O _(l)                    Hc° = - 930 kcal/mol

_{II. Equação}

II.  C₆ H_{6 (l)}  15/2 O_{2 (g)} à 6 CO_{2 (g)}  3 H₂ O _(l)               Hc ° =  - 780 kcal/mol

Observe que nesta II equação temos o C₆ H_6, porém, ele está no lado dos reagentes, e conforme a equação global ele deve estra no lado dos produtos. Por isso vamos inverter a equação, lembrando que quando fazemos isso, inverte também o sinal da variação de entalpia (Hc°).

II. 6 CO_{2 (g)}  3 H₂ O _(l) à C₆ H_{6 (l)}  15/2 O_{2 (g)}                        Hc° = + 780 kcal/mol

Agora que temos as equações na devida ordem que precisamos, vamos eliminar aquilo que não estar presente na equação global.

Então galerinha, espero tê-los ajudado a tirar quaisquer dúvidas, fique ligado que na próxima matéria teremos mais resoluções das questões do ENEM/2016.

ATÉ A PROXIMA!!!