Questão 77 da FUVEST 2005

Question

Os hidrocarbonetos isômeros antraceno e fenantreno diferem em suas entalpias (energias). Esta diferença de entalpia pode ser calculada, medindo-se o calor de combustão total desses compostos em idênticas condições de pressão e temperatura. Para o antraceno, há liberação de 7060\ \text{kJ}\ \text{mol}^{-1} e para o fenantreno, há liberação de 7040\ \text{kJ}\ \text{mol}^{-1}. Sendo assim, para 10 mols de cada composto, a diferença de entalpia é igual a

A
20\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.
B
20\ \text{kJ}, sendo o fenantreno o mais energético.
C
200\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.
D
200\ \text{kJ}, sendo o fenantreno o mais energético.
E
2000\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.

Answer 1

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Questão 77 da FUVEST 2005

1ª fase · Química: Lei de Hess, entalpia de formação e energia de ligação

Os hidrocarbonetos isômeros antraceno e fenantreno diferem em suas entalpias (energias). Esta diferença de entalpia pode ser calculada, medindo-se o calor de combustão total desses compostos em idênticas condições de pressão e temperatura. Para o antraceno, há liberação de 7060\ \text{kJ}\ \text{mol}^{-1} e para o fenantreno, há liberação de 7040\ \text{kJ}\ \text{mol}^{-1}. Sendo assim, para 10 mols de cada composto, a diferença de entalpia é igual a

A
20\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.
B
20\ \text{kJ}, sendo o fenantreno o mais energético.
C
200\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.
D
200\ \text{kJ}, sendo o fenantreno o mais energético.
E
2000\ \text{kJ}, sendo o antraceno o mais energético.

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Resolução comentada

Os dois compostos são isômeros: têm a mesma fórmula (\ce{C14H10}) e, portanto, os mesmos produtos de combustão (\ce{CO2} e \ce{H2O}). Assim, a diferença no calor liberado vem apenas da diferença de entalpia entre os reagentes.

Quanto maior a entalpia do composto, mais energia ele libera ao queimar, pois parte de um nível mais alto até o mesmo nível final dos produtos.

Diferença por mol: 7060 - 7040 = 20\ \text{kJ}\ \text{mol}^{-1}.
Para 10 mols: 10 \times 20 = 200\ \text{kJ}.
O antraceno libera mais calor (7060 kJ/mol), então tem entalpia maior, ou seja, é o mais energético.

Portanto, a diferença de entalpia para 10 mols é de 200 kJ, e o antraceno é o mais energético.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem pensa que o composto que libera menos calor é o mais energético; na verdade, libera mais calor quem tem maior entalpia.

Por que as outras alternativas estão erradas

AUsa a diferença de 1 mol (20 kJ), esquecendo de multiplicar por 10 mols.
BEsquece de multiplicar por 10 e ainda inverte qual é o mais energético.
DAcerta o valor de 200 kJ, mas inverte: quem libera mais calor é o antraceno, mais energético.
EErra a conta (multiplica por 100 em vez de 10); 10 × 20 = 200, não 2000.

Assunto: Lei de Hess, entalpia de formação e energia de ligação.

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