Questão 47 (ENEM 2016)

Prova amarela

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:

3C₂H_2(g) → C₆H_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. C₂H_2(g) + 5/2 O_2(g) →  2CO_2(g) + H₂O_(l)         ∆H_c^o = –310 kcal/mol

II. C₆H_6(l) + 15/2 O_{2(g )} →  6CO_2(g) + 3H₂O_(l)        ∆H_c^o = –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.

Resolução

Para o cálculo da variação de entalpia é necessário propor modificações nas equações (I) e (II) apresentadas. 

Nesse caso, a equação (I) é multiplicada por 3 e a equação (II) é invertida.

Logo:

I. 3 C₂H_2(g) + 15/2 O_2(g) →  6CO_2(g) + 6H₂O_(l)         ∆H_c^o = –930 kcal/mol

II.  6CO_2(g) + 3H₂O_(l)  → C₆H_6(l) + 15/2 O_2(g     ∆H_c^o = 780 kcal/mol

Somando-se as equações apresentadas, tem-se que:

3 C₂H_2(g)→ C₆H_6(l)   ∆H = -930 + 780 = -150 kcal/ mol

Resposta: B