Química - Pré-Vestibular Impacto - Entalpia - Formação e Combustão

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ENTALPIA DE FORMAÇÃO E COMBUSTÃO
Frente: 03 Aula: 21 
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PROFº: JAIRO CUNHA 
 
ENTALPIA DE COMBUSTÃO 
(OU CALOR DE COMBUSTÃO) 
 
as atividades humanas, a reação exotérmica mais importante é a combustão. Popularmente conhecida como 
queima, defini-se como a rápida reação exotérmica com o gás oxigênio do ar. Nesse processo, o material que 
sofre combustão constitui o combustível, ao passo que o gás oxigênio constituiu o comburente. A velocidade do 
processo é importante em sua caracterização. A palha de aço, por exemplo, pode reagir com o oxigênio do ar de duas 
formas: lentamente, produzindo ferrugem; ou rapidamente, se for colocada nas chamas de um bico de Bunsen. É correto 
afirmar que a palha de aço queima nas chamas de um bico de Bunsen, em que o processo é rápido; no entanto a 
formação de ferrugem, em que o processo é lento, não pode ser classificada como combustão, mas como corrosão ou 
oxidação lenta do ferro (veja a figura a seguir). 
 Observa-se exemplo semelhante na reação da glicose com gás oxigênio: 
 
C6H12O6 + 6 O2 ⎯→⎯ 6 CO2 + 6 H2O 
 
 Esse processo será classificado como combustão, se for realizado 
nas chamas de um bico de Bunsen; no entanto, não será classificado como 
tal ao ocorrer na respiração celular de seres vivos. Explica-se: se a glicose 
“queimasse” dentro da célula da mesma forma como “queima” sob a ação 
de um bico de Bunsen, ou seja, com a mesma rapidez, areação seria tão 
violenta que acabaria por destruir a própria célula. 
 Segundo a proporção existente entre o combustível e o gás 
oxigênio, a combustão classifica-se em: 
 
ƒ Completa: Aquela em que há oxigênio em excesso em relação ao combustível. Exemplo: 
 
CH4 + 2 O2 ⎯→⎯ CO2 + 2 H2O 
 
ƒ Incompleta: Aquela em que o teor de oxigênio é insuficiente para a combustão completar-se. Exemplos: 
 
CH4 + 2
3 O2 ⎯→⎯ CO + 2 H2O 
CH4 + O2 ⎯→⎯ C (fuligem) + 2 H2O 
 
 Nos motores a explosão dos carros, por exemplo, a combustão incompleta produz monóxido de carbono (CO), 
um gás tóxico e – cuidado! – incolor e inodoro. Esse gás pode provocar asfixia, porque, ao combinar-se com a 
hemoglobina do sangue, forma carboxiemoglobina, um composto estável que prejudica a oxigenação do corpo. 
 
VALORES DA ENTALPIA DE COMBUSTÃO 
 
 A entalpia de combustão corresponde ao calor liberado na combustão completa de 1,0 mol de qualquer 
substância, estando todos os reagentes no estado padrão. O exemplo a seguir apresenta o valor da entalpia de 
combustão do grafite: 
 
C(graf.) + O2(g) ⎯→⎯ CO2(g) ∆ H = - 394 kJ 
 
 Ao se colocar os conceitos de calor de formação e de calor de combustão, observa-se que há transformações 
nas quais o valor de ∆ H pode se enquadrar nas duas classificações. Veja, por exemplo, a reação de síntese da água 
líquida: 
 
H2(g) + 2
1 O2(g) ⎯→⎯ H2O(l) ∆ H = - 286 kJ (25 ºC, 1 atm) 
 
 Nesse caso, a variação de entalpia pode ser denominada tanto calor de formação da água líquida quanto calor 
de combustão do gás hidrogênio. 
 
 
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EXERCÍCIO 
 
01. (PUC-SP) A reação de combustão do metano pode 
formar dióxido de carbono e água (combustão completa) 
ou monóxido de carbono e água (combustão incompleta). 
Sabe-se que a combustão completa fornece mais energia 
que a combustão incompleta. Indique a alternativa 
correspondente ao esquema que melhor representa as 
energias envolvidas nas reações de combustão do 
metano. 
 
 
 
02. (UFRGS-RS) O poder calorífico de uma substância 
combustível corresponde: 
 
a) Ao calor padrão de formação dessa substância. 
b) Ao somatório dos valores das entalpias de ligação de 
todas as ligações químicas presentes na molécula dessa 
substância. 
c) Ao calor absorvido na decomposição da substância em 
seus elementos constituintes. 
d) À entalpia de vaporização da substância na pressão de 
1 atm. 
e) À quantidade de calor liberada na combustão de uma 
certa massa de substância. 
03. (Fuvest-SP) Os principais constituintes do “gás de 
lixo” e do “gás liquefeito de petróleo” são, 
respectivamente, o metano e butano. 
 
a) Comparando volumes iguais dos dois gases, nas 
mesmas condições de pressão e temperatura, qual 
deles fornecerá maior quantidade de energia na 
combustão? Justifique sua resposta a partir da hipótese 
de Avogadro para os gases. 
 
 
 
b) O poder calorífico de um combustível pode ser 
definido como a quantidade de calor liberada por 
quilogramas de material queimado. Calcule o poder 
calorífico do gás metano. 
(Dados: massa molar do metano = 16 g/mol; do butano 
= 58 g/mol; calor de combustão (- ∆ H) do metano = 208 
kcal/mol; do butano = 689 kcal/mol). 
 
 
 
04. Na reação de combustão completa de um composto 
orgânico, oxigênio gasoso (O2) participa dos reagentes 
e o gás carbônico (CO2) e a água (H2O) participam dos 
produtos. Sabendo disso, equacione as reações abaixo: 
 
a) C8H18(v) + O2(g) b) C2H6O(l) + O2(g) 
 
05. (Unicamp-SP) Uma vela é feita de um material ao 
qual se pode atribuir a fórmula C20H42. Qual o calor 
liberado na combustão de 10,0 g dessa vela à pressão 
constante? (Dadas as massas molares: C = 12 g/mol; H 
= 1 g/mol) 
 
C20H42(s) + 2
61 O2(g) ⎯→⎯ 20 CO2(g) + 21 H2O(g) 
 
∆ H = - 13 300 kJ 
 
06. (Unicamp-SP) Em alguns fogos de artifício, alumínio 
metálico em pó é queimado, liberando luz e calor. Esse 
fenômeno pode ser representado como: 
 
2 Al(s) + 2
3 O2(g) ⎯→⎯ Al2O3(s) 
 
∆ H = - 1 653 kJ 
 
a) Qual o volume de O2, nas condições normais de 
temperatura e pressão, necessários para reagir com 1,0 
g do metal? 
 
 
 
 
b) Qual a quantidade de calor, à pressão constante, 
desprendida na reação de 1,0 g de alumínio? 
 
 
 
(Dados: volume molar do gás ideal, nas CNTP = 22,4L; 
Al = 27.)