ITA 2019: Considere reações de combustão do etanol

ITA 2019: Considere reações de combustão do etanol. a) Escreva a equação química balanceada para a reação com oxigênio puro. b) Escreva ...

ITA 2019: Considere reações de combustão do etanol.

a) Escreva a equação química balanceada para a reação com oxigênio puro.

b) Escreva a equação química balanceada para a reação com ar atmosférico.

c) Escreva a equação química balanceada para a reação com 50% da quantidade estequiométrica de ar atmosférico.

d) Classifique as reações dos itens a), b) e c) em ordem crescente de variação de entalpia reacional.

QUESTÃO ANTERIOR:
- questões da primeira fase.

RESOLUÇÃO:
a) Combustão do etanol com O2 puro:
C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + calor

b) Combustão do etanol com ar atmosférico:
Composição aproximada do ar atmosférico, em volume:
79% N2 + 21% O2
Logo, temos:
1 mol de O2 para 3,76 mol de N2
C2H5OH + 3 (O2 + 3,76 N2) → 2 CO2 + 3 H2O + 3 . 3,76 N2 + calor
O gás N2 não participa da reação.

c) Combustão do etanol para 50% da quantidade estequiométrica de ar atmosférico, ou seja,
1,5 (O2 + 3,76 N2)
C2H5OH + 1,5 (O2 + 3,76 N2) → CO2 + C + 3 H2O + 1,5 . 3,76 N2 + calor
Novamente, o gás N2 não participa da reação.

d) Tanto na reação a como na reação b, ocorre a oxidação total dos átomos de carbono do álcool, logo a energia liberada será a mesma. Na reação c, a oxidação dos átomos de carbono não é total, logo a energia liberada será menor do que nas anteriores.

|ΔH|C < |ΔH|A = |ΔH|B ou ΔHC > ΔHA = ΔHB

Nota: A variação de entalpia (ΔH) considera reagentes e produtos na mesma temperatura. Portanto, o N2 está na mesma temperatura no 1.o e 2º membros.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- ITA 2019: Uma determinada quantidade de um composto A foi misturada a uma quantidade molar três vezes maior de um composto B, ou seja, A + 3B. Essa mistura foi submetida a dois experimentos de combustão (I e II) separadamente, observando-se.