Considere a combustão completa do etanol líquido: C2H5OH(l) + 3 O2(g) ? 2 CO2(g) + 3 H2O(l). a) Calcule…

Questão

Considere a combustão completa do etanol líquido: C2H5OH(l) + 3 O2(g) ? 2 CO2(g) + 3 H2O(l). a) Calcule ?H°comb por mol de etanol usando ?Hf°(C2H5OH)=-277,0 kJ·mol-1, ?Hf°(CO2)=-393,5 kJ·mol-1, ?Hf°(H2O)=-285,8 kJ·mol-1. b) Determine a massa de CO2 (kg) emitida pela queima de 1,00 L de etanol (densidade 0,789 g·mL-1). c) Discuta implicações ambientais e de eficiência energética para uso veicular.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

a) ?H°comb = S?Hf°(produtos) - S?Hf°(reagentes) = [2(-393,5)+3(-285,8)] - [-277,0 + 0] = -1 644,4 + 277,0 = -1 367,4 kJ·mol-1 (libera ~1,37×10^3 kJ por mol de etanol). b) M(C2H5OH)=46,07 g·mol-1; 1,00 L = 1000 mL·0,789 g·mL-1 = 789 g ? n = 789/46,07 = 17,13 mol etanol. CO2 formado = 2·17,13 = 34,26 mol ? massa CO2 = 34,26·44,01 = 1 508 g = 1,51 kg CO2 por litro. c) Comentário: ?H°comb elevado indica alta densidade energética, vantajoso para propulsão; porém 1 L gera ~1,51 kg CO2. Em etanol de origem fóssil esse CO2 aumenta emissões; em etanol bioenergético o balanço depende do ciclo de vida. Eficiência do motor e combustão incompleta (CO, HC, partículas) afetam emissões reais e impacto ambiental.

Explicação

1) Escrever equação. 2) Calcular ?H°comb via ?Hf° (produtos - reagentes). 3) Usar densidade para obter massa e mols de etanol; multiplicar por fator estequiométrico (2 mol CO2/mol etanol) e converter para massa. 4) Discutir balanço energético vs emissão de CO2 e eficiência/incompleta combustão.

Raio-X da questão

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