A glicose C H 2 O H C H O H 4 C H O é formada por fotossíntese a partir de C O 2 e água. Escreva o balanço da reação e calcule a entalpia da reação usando as energia de ligação abaixo: Show MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA Passo 1Beleza, o enunciado tá nos dando um composto, a glicose, e tá dizendo que ela é formada a partir de C O 2 e água. Ele quer que a gente monte a reação de formação da glicose e, a partir dela e das energias de ligação dadas, a gente calcule a entalpia da reação. Pra isso a gente vai ter que ver quais ligações serão quebradas (absorvendo energia), quais serão formadas (liberando energia) e o balanço global de energia da reação. Vamos começar pelo começo: reação de formação da glicose. Passo 2Ele diz pra fazer a glicose a partir da água (H2O) e de CO2. Sem balancear: C O 2 + H 2 O → C H 2 O H [ C H O H ] 4 C H O Caso a fórmula da glicose esteja confundinco você, olha aí o desenho da estrutura: O “CH2(OH)” é esse carbono bem de baixo, ligado a 2 hidrogênios e um OH. De baixo pra cima a gente tem, então, 4 carbonos ligados a 1 hidrogênio e 1 OH e o último carbono tá ligado a 1 hidrogênio e 1 H. Repara que pra fechar as 4 ligações que cada carbono precisa ter e as duas ligações que cada oxigênio precisa ter, lá em cima a gente vai ter uma dupla entre C e O! Passo 3A reação não tá balanceada. Então vamos balancear! A glicose tem 6 carbonos, então a gente vai precisar de seis moléculas de C O 2 pra formar uma de glicose: 6 C O 2 + H 2 O → 1 C H 2 O H [ C H O H ] 4 C H O Agora, do lado esquerdo da setinha temos 6 C e do lado direito também! Vamos contar os hidrogênios: do lado direito temos 12 H, então vamos precisar de 6 moléculas de água (pra fechar 12 H no lado esquerdo também). 6 C O 2 + 6 H 2 O → 1 C H 2 O H [ C H O H ] 4 C H O Pra ver se ficou tudo ok, vamos conferir o número de oxigênios. Do lado esquerdo a gente tem 12 O nos CO2 mais 6 O nos H2O. São 18 oxigênios. Do lado direito: 6 oxigênios. Deu ruim! O jeito é colocar mais uns oxigênios do lado direito, mas não na molécula de glicose! 6 C O 2 + 6 H 2 O → 1 C H 2 O H [ C H O H ] 4 C H O + 6 O 2 Beleza, agora a gente tá com a reação balanceada. E faz sentido aquele oxigênio sendo produxido né? Afinal a gente tá falando de fotossístese: entre gas carbônico e água e sai glicose e oxigênio. Passo 4Hora de ver as ligações que estão sendo quebradas e as ligações que serão formadas. Vamos ver os reagentes: A gente vai ter que quebras todas essas ligações. Então vamos quebrar 12 ligações C=O (2 ligações por molécula de CO2 x 6 moléculas) e 12 O-H (2 ligações por molécula de H2O x 6 moléculas). Como as energias das ligações foram dadas no enunciado: C = O : 745 k J / m o l e O - H : 460 k J / m o l A energia gasta pra quebrar todas essas ligações vai ser: ∆ H = 12 x 745 + 12 x 460 = 14.460 k J / m o l Passo 5E agora vamos ver as ligações que serão formadas nos produtos: Na glicose a gente tem 7 ligações C-H, 5 ligações C-O, 1 ligação C=O, 5 ligações O-H e 5 ligações C-C. Para o gás oxigênios, temos 6 vezes a ligação O=O (1 ligação por molécula x 6 moléculas). Com os dados do enunciado: A energia liberada pelo sistema ao formar os produtos é equivalente a: ∆ H = 7 x 414 + 5 x 351 + 1 x 745 + 5 x 460 + 5 x 347 + 6 x 499 ∆ H = 12.427 k J / m o l Passo 6Agora a gente tem que lembrar que quando o sistema absorve energia, essa energia é positiva. Quando o sistema libera energia, essa energia é negativa. Por isso, a entalpia total da reação vai ser a energia que tivemos que dar ao sistema – (menos) a que ele nos deu: ∆ H = 14460 - 12427 = 2.033 k J / m o l E essa unidade aí “kJ/mol”... Essa energia que calculamos é a quantidade de entalpia envolvida na reação de formação de 1 mol de glicose, por isso a gente fala 2.033 kJ por mol ou 2.033 kJ por mol de glicose. Qual a entalpia de formação da glicose?Dados de entalpia de formação em kJ · mol–1: glicose = – 1274, água = – 242, dióxido de carbono = – 394.
Como se calcula a entalpia de formação?Entalpia de Formação. ΔH = HProdutos – HReagentes -286 kJ/mol = HH2O – (HH2 + H1/2 O2) ... . NH3 + HCl → NH4Cl ΔH = -176 kJ/mol. Observe que nenhum dos reagentes é uma substância simples, portanto, não podemos atribuir a eles a entalpia igual a zero. ... . HR = HNH3 + HHCl HR = (-46 + (-92,4) kJ/mol) ... . ΔH = HProdutos – HReagentes. O que é a entalpia de formação?A entalpia de formação, também denominada de calor de formação, entalpia padrão de formação e ΔH de formação, é a variação da entalpia, isto é, o calor que foi liberado ou absorvido na reação de formação de 1,0 mol de determinada substância a partir de seus elementos constituintes (substâncias simples), no estado ...
Como calcular a entalpia dos reagentes?A entalpia dos reagentes será dada pela soma da entalpia do produto C com a soma do triplo da entalpia de D (isso porque existem 3 mol de D na equação). Dessa forma, a expressão para calcular a variação da entalpia é dada pela subtração entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes de uma reação química.
|