A combustão padrão do etanol líquido é: C2H5OH(l) + 3 O2 ? 2 CO2 + 3 H2O ; ?H°comb = -1367 kJ·mol?¹. Calcule a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A combustão padrão do etanol líquido é: C2H5OH(l) + 3 O2 ? 2 CO2 + 3 H2O ; ?H°comb = -1367 kJ·mol?¹. Calcule a energia liberada ao queimar 25,0 g de etanol (massa molar ˜ 46,07 g·mol?¹).
- A) O ?H°comb do etanol é positivo.
- B) A energia liberada ao queimar 25 g de etanol é 500 kJ.
- C) ˜ -743 kJ liberados.
- D) Queimar etanol não libera energia.
- E) A energia liberada pela combustão do etanol é 1000 kJ.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A combustão de 1 mol de etanol libera 1367 kJ (ΔH°comb = -1367 kJ/mol). A massa de amostra é 25,0 g e a massa molar é 46,07 g/mol. Interpreto o símbolo corrompido do enunciado como ΔH.
- Calcule a quantidade de matéria. n = 25,0 / 46,07 ≈ 0,543 mol de etanol.
- Calcule a energia envolvida. Como a combustão é exotérmica, a energia para 0,543 mol é 0,543 × 1367 ≈ 742 kJ (o valor exato depende do arredondamento; usando 46 g/mol obtém-se 743 kJ). Ou seja, ao queimar 25,0 g são liberados cerca de 743 kJ, o que corresponde à alternativa C.
- Por que as outras estão erradas. A) O ΔH de uma combustão é negativo porque o processo libera calor, então afirmar que é positivo contradiz o sinal dado no enunciado. B) 500 kJ não resulta de nenhum cálculo correto com 25 g e 1367 kJ/mol. D) A combustão do etanol é exotérmica, então ela libera energia. E) 1000 kJ está acima do valor obtido, pois a quantidade de matéria queimada é menor que 1 mol.
- Conclusão. O gabarito oficial C está correto. A pequena diferença entre 742 e 743 kJ vem apenas do arredondamento da massa molar.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de etanol e multiplique pela energia liberada por mol.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a energia liberada deve ser representada por um valor positivo, ou confunde a convenção de sinais da variação de entalpia de combustão, que é negativa para processos exotérmicos.
O aluno faz uma estimativa grosseira ou uma regra de três mal montada, chegando a um valor arredondado sem usar corretamente a massa molar de 46,07 g/mol e o valor de 1367 kJ/mol.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao calcular a partir da massa do etanol, resultando em um valor incorreto.
n(C2H5OH)=25,0/46,07=0,543 mol; Q = n·?H° = 0,543·(-1367 kJ·mol?¹) ˜ -742,6 kJ ? ˜ -743 kJ liberados.
O aluno acha que, por ser um combustível usado para gerar energia, a queima não libera energia, confundindo o uso prático com a termoquímica do processo.
O aluno considera que 25 g equivalem a aproximadamente 1 mol ou arredonda a quantidade de matéria para cima, multiplicando a entalpia de combustão molar por um valor próximo de 1 e obtendo 1000 kJ.
Raio-X da questão
combustão do etanol
avaliacao
cálculo de energia de combustão · massa molar e mols
Revisar cálculos de energia em reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao calcular a partir da massa do etanol, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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