Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 22.2
Aspectos estequiométricos
da Termoquímica
❱❱ Objetivos
C CPerceber que
os coeficientes
estequiométricos
indicam a quantidade
de matéria (quantidade
em mols) dos
participantes de uma
reação relacionados
à quantidade de calor,
absorvida ou liberada,
indicada pelo DH dessa
mesma reação.
C CRealizar cálculos
de proporcionalidade
envolvendo massa
de reagente ou
de produto e energia
liberada ou absorvida.
C Comparar a energia que
diferentes combustíveis
fornecem, por mol,
por unidade de massa
ou por unidade
de volume.
ExErcícIos EssENcIAIs
O aproveitamento pelo ser humano da energia liberada ou absorvida em
reações químicas justifica a necessidade e a importância de se efetuarem
cálculos envolvendo variações de energia nas reações. Dois tipos básicos
de cálculos estequiométricos envolvendo energia se destacam:
• Qual o calor liberado ou absorvido quando determinada quantidade de
uma certa substância é consumida ou produzida?
• Quanto de uma certa substância deve ser consumida ou produzida para
que determinada quantidade de calor seja liberada ou absorvida?
Nesses dois casos, estaremos relacionando em nossos cálculos a
quantidade de substância (em massa, em mols, em volume, em número
de moléculas etc.) com a quantidade de calor liberada ou absorvida numa
reação química.
Exemplo:
A entalpia-padrão de combustão do etanol (C 2 H 6 O, o álcool comum) líquido
é 21.367 kJ/mol e sua densidade é 0,80 g/mL. Qual a energia liberada na
queima de 1,0 L de etanol?
Como cada mililitro de etanol tem massa 0,8 g, deduz-se que 1,0 L
(10 3 mL) tem massa 800 g. O cálculo estequiométrico envolve a massa de
etanol e a quantidade de energia liberada e pode ser montado assim:
C 2 H 6 O () 1 3 O 2 (g) # 2 CO 2 (g) 1 3 H 2 O ()
DH 5 21.367 kJ/mol
Massa
Energia liberada
46 g (massa de 1 mol de etanol) 1.367 kJ
800 g x
Efetuando o cálculo, concluímos que a energia liberada (x) na combustão
de 1,0 L de etanol é 2,38 ? 10 4 kJ.
Comentário sobre as questões 12, 13, e 14:
Dados termoquímicos permitem comparar diferentes combustíveis quanto à energia que fornecem. A comparação
pode ser feita, por exemplo, envolvendo igual quantidade em mol, em massa ou em volume.
Entalpia-padrão de combustão, a 25 °C (kJ/mol)
Hidrogênio, H 2 (g) 286
Metano, CH 4 (g)
891
Octano, C 8 H 18 ()
5.471
Metanol, CH 4 O ()
726
Etanol, C 2 H 6 O ()
1.367
Hidrogênio, H 2 (g)
Metano, CH 4 (g)
Octano, C 8 H 18 ()
Metanol, CH 4 O ()
Etanol, C 2 H 6 O ()
Densidade, a 25 °C (g/mL)
810 5
710 4
0,7
0,8
0,8
Dados termoquímicos permitem comparar combustíveis.
Capítulo 22 • Energia de ligação e aspectos estequiométricos da Termoquímica
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