Gabarito disponível
Em acampamentos militares, algumas luminárias podem ser feitas com recipientes contendo em seu interior o reagente químico carbeto de cálcio (CaC₂). Ao se adicionar água ao carbeto de cálcio, são formados gás acetileno (C₂H₂) e hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂), conforme a equação da reação:
CaC₂ (s) + 2 H₂O (l) → Ca(OH)₂ (s) + C₂H₂ (g)
Por ser bastante inflamável, o acetileno (C₂H₂) produzido nessa reação pode ser ignificado pelo militar, pegando fogo e gerando luz, conforme a equação (não balanceada) da reação descrita a seguir:
C₂H₂ (g) + O₂ (g) → CO₂ (g) + H₂O (l) + luz
Considerando-se uma reação de combustão completa, o calor de combustão do acetileno, em kJ mol⁻¹, é de:
Dados: Entalpia-padrão de formação das espécies químicas
ΔH°f CO₂ (g) = - 393 kJ mol⁻¹ ; ΔH°f H₂O (l) = - 286 kJ mol⁻¹ ; ΔH°f C₂H₂ (g) = 227 kJ mol⁻¹
CaC₂ (s) + 2 H₂O (l) → Ca(OH)₂ (s) + C₂H₂ (g)
Por ser bastante inflamável, o acetileno (C₂H₂) produzido nessa reação pode ser ignificado pelo militar, pegando fogo e gerando luz, conforme a equação (não balanceada) da reação descrita a seguir:
C₂H₂ (g) + O₂ (g) → CO₂ (g) + H₂O (l) + luz
Considerando-se uma reação de combustão completa, o calor de combustão do acetileno, em kJ mol⁻¹, é de:
Dados: Entalpia-padrão de formação das espécies químicas
ΔH°f CO₂ (g) = - 393 kJ mol⁻¹ ; ΔH°f H₂O (l) = - 286 kJ mol⁻¹ ; ΔH°f C₂H₂ (g) = 227 kJ mol⁻¹
Resolução comentada
Entalpia de combustão do C₂H₂ pela lei de Hess com entalpias de formação.
C₂H₂ + 5/2 O₂ → 2 CO₂ + H₂O(l). ΔH = [2(−393) + (−286)] − (227) = −1072 − 227 = −1299 kJ/mol.
Análise das alternativas
−834, −1006, −3248 e −5670 resultam de erros de coeficiente ou de sinal. O valor −1299 é o que sai da combustão de 1 mol de C₂H₂.
Referência: Termoquímica: ΔH = ΣΔHf produtos − ΣΔHf reagentes.
Resolução comentada do VaiConcursos.