Em uma atividade de Química sobre combustíveis, uma equipe utilizou um calorímetro previamente calibrado, no…

Questão

Em uma atividade de Química sobre combustíveis, uma equipe utilizou um calorímetro previamente calibrado, no qual toda a energia transferida pela combustão era absorvida pela água. A capacidade térmica do recipiente foi incorporada à calibração, de modo que, para os cálculos, deve ser considerado apenas o aquecimento da água. Na experiência, foram queimados completamente 0,50 g de etanol (C2H6O), e 450 g de água tiveram sua temperatura elevada de 22,0 °C para 30,0 °C. Considere o calor específico da água igual a 4,18 J·g?¹·°C?¹, as massas atômicas C = 12, H = 1 e O = 16 e despreze perdas de calor para o ambiente. Com base nos dados da experiência, qual é o módulo da entalpia molar de combustão do etanol, em kJ/mol?

1. A) 2769 kJ/mol
2. B) 1385 kJ/mol
3. C) 30,1 kJ/mol
4. D) 1384416 kJ/mol
5. E) 692,5 kJ/mol

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Calcule a energia absorvida pela água com Q = m·c·ΔT. Massa de água = 450 g, c = 4,18 J/(g·°C) e ΔT = 30,0 - 22,0 = 8,0 °C. Então Q = 450 × 4,18 × 8,0 = 15 048 J, ou seja, 15,048 kJ.
2. Calcule a quantidade de matéria de etanol. A massa molar de C2H6O é 2×12 + 6×1 + 1×16 = 46 g/mol. Então n = 0,50 / 46 ≈ 0,01087 mol.
3. Calcule a entalpia molar de combustão em módulo. Como toda a energia liberada pela queima de 0,01087 mol de etanol foi absorvida pela água, a entalpia molar é 15,048 kJ / 0,01087 mol ≈ 1384 kJ/mol, que arredondado corresponde à alternativa B (1385 kJ/mol). Assim, o gabarito está correto, considerando a aproximação usual de arredondamento nos cálculos intermediários.
4. Por que as outras estão erradas. A: 2769 é o dobro do valor correto, o que surge de usar a quantidade de matéria errada em um fator 2. C: 30,1 kJ/mol corresponde a 15,048 kJ dividido por 0,50 g, ou seja, a massa foi usada no lugar da quantidade de matéria. D: 1384416 é o mesmo número de 1384,416 kJ/mol, mas com a vírgula decimal perdida, o que o torna mil vezes maior e com unidade incorreta. E: 692,5 kJ/mol é a metade do valor correto, o que decorre de usar uma massa molar de 92 g/mol em vez de 46 g/mol.

💡 Dica: Calcule a energia absorvida pela água e relacione com a quantidade de etanol consumida para encontrar a entalpia de combustão.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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