Questão 63 (Fameca 2017)

Prova de Conhecimentos Gerais – Primeira fase

 

A conversão de glicerina em gás de síntese, uma mistura gasosa de monóxido de carbono e hidrogênio, utilizada como combustível, está representada pela equação a seguir: 

C₃H₈O₃ (ℓ) → 3CO (g) + 4H₂ (g) ∆H = +349 kJ/mol 

Considere que essa mistura seja totalmente queimada, de acordo com as equações a seguir:

CO (g) + ½ O₂ (g) → CO₂ (g) ∆H = –284 kJ/mol 

H₂ (g) + ½ O₂ (g) → H₂O (ℓ) ∆H = –286 kJ/mol

O valor da energia resultante do processo de formação do gás de síntese, a partir de 1 mol de glicerina, e da combustão total de seus produtos é igual a 

(A) 221 kJ. 

(B) 2 345 kJ. 

(C) 1 647 kJ. 

(D) 919 kJ. 

(E) 1 253 kJ. 

Resolução 

Para calcular a entalpia envolvida no processo de formação do gás de síntese, precisamos manipular matematicamente as reações apresentadas. Sabendo a reação global, podemos:

CO (g) + ½ O₂ (g) → CO₂ (g) ∆H = –284 kJ/mol  → inverte a reação e o sinal da entalpia  e multiplica por 3;

H₂ (g) + ½ O₂ (g) → H₂O (ℓ) ∆H = –286 kJ/mol → inverte a reação e o sinal da entalpia e multiplica por 4;

Portanto:

3 CO₂ (g) → 3 CO (g) + 3/2  O₂ (g)    ∆H = 852 kJ/mol

4 H₂O (ℓ) → 4 H₂ (g) + 2 O₂ (g)          ∆H = 1144 kJ/mol

Somando as reações:

3 CO₂ (g) + 4 H₂O (ℓ) → 3 CO (g) + 4 H₂ (g) + 7/2 O₂ (g)

C₃H₈O₃ (ℓ) → 3CO (g) + 4H₂ (g) 

Para o cálculo da entalpia, precisa-se considerar os valores de energia da formação do C₃H₈O₃, do CO  e do H₂. 

∆H = ∆H_produtos – ∆H_reagentes 

∆H = (∆H_CO + ∆H_H2) – ∆H_C3H8O3

∆H = 852 + 1144 – (349)

∆H = 1647 kJ/mol 

Resposta: C