Questão 79 (Unesp 2020)

Primeira fase

Para obter energia térmica, com a finalidade de fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de um mol de gás butano (C₄H₁₀), a 1 atm e a 25 ºC. A reação de combustão desse gás é:

As entalpias-padrão de formação (ΔH) das substâncias citadas estão indicadas na tabela:

Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 ºC e adotando 320 J/g para o calor latente de fusão do gelo, a massa de água líquida obtida a 0 ºC, nesse processo, pelo derretimento do gelo foi de, aproximadamente, 

(a) 7 kg. 

(b) 5 kg. 

(c) 3 kg. 

(d) 10 kg. 

(e) 9 kg.

Resolução

Inicialmente, calculamos o calor liberado por um mol de C₄H₁₀ (MM= 58g/mol)

-126 kJ               13/2 . 0 kJ  → 4. (-393) kJ + 5 . (-298) kJ

ΔH_r^o = ΔH^o_produtos – ΔH^o_reagentes 

ΔH_r^o = 4 (-393) + 5 (-298) – (-126) + 0

ΔH_r^o = – 2876 kJ

Com esse valor, calcula-se a massa de água obtida pelo derretimento.

320 . 10³ kJ ————– 1 g de água

2876 kJ  ————–      X

                 X = ~9 kg de água

Resposta: E