Química2ª sérieBNCC EM13CNT101Difícil⏱ longo

Calcule a entalpia padrão de reação ?H° para a combustão do etanol líquido: C2H5OH(l) + 3 O2(g) ? 2 CO2(g) + 3…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Calcule a entalpia padrão de reação ?H° para a combustão do etanol líquido: C2H5OH(l) + 3 O2(g) ? 2 CO2(g) + 3 H2O(l). Use ?Hf° (kJ·mol-1): C2H5OH(l) = -277.0; CO2(g) = -393.5; H2O(l) = -285.8; O2(g) = 0. Apresente ?H° e indique se a reação é exotérmica ou endotérmica.

A) A reação do etanol libera oxigênio e carbono.
B) ?H° = +1367.4 kJ; a reação é endotérmica.
C) ?H° = S?Hf°(prod) - S?Hf°(reag) = -1367.4 kJ (reação exotérmica).
D) O valor de ?Hf° para CO2 deve ser positivo.
E) A entalpia de formação do etanol é +277.0 kJ.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Escreva a fórmula da variação de entalpia de reação: ΔH° = ΣHf°(produtos) - ΣHf°(reagentes), multiplicando cada Hf° pelo coeficiente estequiométrico da equação balanceada.
Calcule os produtos. Para 2 CO2(g): 2 x (-393,5) = -787,0 kJ. Para 3 H2O(l): 3 x (-285,8) = -857,4 kJ. Soma dos produtos: -787,0 + (-857,4) = -1644,4 kJ.
Calcule os reagentes. Para 1 C2H5OH(l): 1 x (-277,0) = -277,0 kJ. Para 3 O2(g): 3 x 0 = 0, pois a entalpia padrão de formação de substância simples no estado padrão é zero. Soma dos reagentes: -277,0 kJ.
Subtraia: ΔH° = -1644,4 - (-277,0) = -1367,4 kJ.
Interprete o sinal. Como ΔH° é negativo, a reação libera energia para o ambiente, ou seja, é exotérmica. Isso é coerente com a combustão, que é sempre exotérmica.
Por que as outras estão erradas. A: a reação consome etanol e oxigênio e forma CO2 e água; não libera oxigênio nem carbono elementares. B: o valor numérico está certo em módulo, mas o sinal está invertido, o que faria a reação ser endotérmica, contrariando o cálculo. D: a formação de CO2 libera energia, por isso sua Hf° é negativa (-393,5 kJ/mol), e não positiva. E: o valor de Hf° do etanol é -277,0 kJ/mol; o sinal positivo não corresponde ao dado do enunciado.
Conclusão: a alternativa C traz o cálculo correto, ΔH° = -1367,4 kJ e a classificação exotérmica, coincidindo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule a entalpia usando a fórmula de Hess.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno interpreta a combustão como a decomposição do etanol em seus elementos, imaginando que o oxigênio e o carbono são liberados como substâncias.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula corretamente o módulo (1367,4 kJ), mas inverte a ordem da subtração ou o sinal, obtendo valor positivo e concluindo que a reação é endotérmica.

Por que engana: Confundir os sinais das entalpias, resultando em um valor positivo para a entalpia de combustão do etanol.

C Correta

S produtos = 2(-393.5)+3(-285.8)=-1644.4 kJ; S reagentes = (-277.0)+3(0)=-277.0 kJ; ?H° = -1644.4 - (-277.0) = -1367.4 kJ ? libera energia.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que formar CO2 absorve energia, quando na verdade a formação de CO2 a partir de carbono e oxigênio libera energia e por isso tem Hf° negativa.

E Erradaerro: Atenção

O aluno copia o módulo do valor de Hf° do etanol mas desconsidera o sinal negativo do dado fornecido no enunciado.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

entalpia de combustão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

entalpia de formação · reação química

📚 Reveja

Revisar os conceitos de entalpia e reações exotérmicas e endotérmicas.

⚠️ Erro mais comum

Confundir os sinais das entalpias, resultando em um valor positivo para a entalpia de combustão do etanol.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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