Questão 88 do ENEM PPL 2014

Como a comparação é feita por 1 kg de combustível, e não por mol, é preciso converter a entalpia de kJ/mol para kJ/kg. Para isso, divide-se a energia por mol pela massa molar e multiplica-se por 1000 g.

Massas molares (H = 1, C = 12, O = 16):

• \ce{C2H2}: 2\cdot12+2 = 26 g/mol
• \ce{C2H6}: 24+6 = 30 g/mol
• \ce{C2H5OH}: 24+6+16 = 46 g/mol
• \ce{H2}: 2 g/mol
• \ce{CH3OH}: 12+4+16 = 32 g/mol

Energia liberada por 1 kg (1000 g):

1. Acetileno: \dfrac{1298}{26}\cdot 1000 = 49{,}9\cdot10^3 kJ
2. Etano: \dfrac{1558}{30}\cdot 1000 = 51{,}9\cdot10^3 kJ
3. Etanol: \dfrac{1366}{46}\cdot 1000 = 29{,}7\cdot10^3 kJ
4. Hidrogênio: \dfrac{242}{2}\cdot 1000 = 121\cdot10^3 kJ
5. Metanol: \dfrac{558}{32}\cdot 1000 = 17{,}4\cdot10^3 kJ

O hidrogênio libera de longe a maior quantidade de energia por quilograma, porque sua massa molar é muito pequena, embora a entalpia por mol seja a menor da tabela.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa A engana quem compara apenas os valores em kJ/mol, sem converter para kJ/kg; o etano parece o melhor, e o hidrogênio parece o pior.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AO etano tem a maior entalpia por mol, mas por kg libera só cerca de 51,9 mil kJ, bem menos que o hidrogênio.
• BO etanol libera cerca de 29,7 mil kJ/kg, valor baixo por causa da massa molar alta (46 g/mol).
• CO metanol tem a menor energia por kg (cerca de 17,4 mil kJ), e não a maior.
• DO acetileno libera cerca de 49,9 mil kJ/kg, menos da metade do hidrogênio.

Assuntos: entalpia de combustão, massa molar, termoquímica.

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