PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 29 da UNICAMP 2012

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

TEXTOS PARA QUESTÕES 28 E 29 · Q

Apesar de todos os esforços para se encontrar fontes alternativas de energia, estima-se que em 2030 os combustíveis fósseis representarão cerca de 80% de toda a energia utilizada. Alguns combustíveis fósseis são: carvão, metano e petróleo, do qual a gasolina é um derivado.

No funcionamento de um motor, a energia envolvida na combustão do n-octano promove a expansão dos gases e também o aquecimento do motor. Assim, conclui-se que a soma das energias envolvidas na formação de todas as ligações químicas é

  1. A
    maior que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser endotérmico.
  2. B
    menor que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser exotérmico.
  3. C
    maior que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser exotérmico.
  4. D
    menor que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser endotérmico.
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Resolução comentada

Em qualquer reação química, quebrar ligações dos reagentes absorve energia, e formar ligações dos produtos libera energia.

O saldo é a variação de entalpia:

\Delta H = \sum E_{\text{rompimento}} - \sum E_{\text{formação}}

A combustão do n-octano libera energia, que expande os gases e aquece o motor. Isso significa que a reação é exotérmica, ou seja, \Delta H < 0.

Para que \Delta H seja negativo, é preciso que:

  1. a energia liberada na formação das ligações (nos produtos, \ce{CO2} e \ce{H2O}) seja maior que
  2. a energia absorvida no rompimento das ligações (nos reagentes, \ce{C8H18} e \ce{O2}).

Portanto, a soma das energias de formação de todas as ligações é maior que a soma das energias de rompimento, e o processo é exotérmico.

Isso exclui as alternativas que chamam o processo de endotérmico (A e D). A alternativa B tem a conclusão certa (exotérmico), mas a comparação está invertida: com formação menor que rompimento, o processo absorveria energia.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana quem sabe que a combustão é exotérmica mas inverte a comparação entre energia de formação e de rompimento das ligações.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACompara corretamente as energias, mas conclui que o processo é endotérmico, quando a combustão libera energia.
  • BDiz que a formação libera menos energia que o rompimento absorve, o que tornaria o processo endotérmico, e não exotérmico.
  • DTrata o processo como endotérmico, mas a combustão libera energia (aquece o motor e expande os gases).

Assuntos: Lei de Hess, entalpia de formação e energia de ligação, Reações exotérmicas e endotérmicas.

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Ver como caiu na prova Questão 29 no caderno Q da UNICAMP 2012

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2012. Prova oficial ↗