A energia liberada na combustão do etanol de cana-de-açúcar pode ser considerada advinda da energia solar, uma…

Questão

A energia liberada na combustão do etanol de cana-de-açúcar pode ser considerada advinda da energia solar, uma vez que a primeira etapa para a produção do etanol é a fotossíntese. As transformações envolvidas na produção e no uso do etanol combustível são representadas pelas seguintes equações químicas: 6 CO2 (g) + 6 H2O (g) ? C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) C6H12O6 (aq) ? 2 C2H5OH (l) + 2 CO2 (g) ?H = –70 kJ/mol C2H5OH (l) + 3 O2 (g) ? 2 CO2 (g) + 3 H2O (g) ?H = –1.235 kJ/mol Com base nessas informações, podemos afirmar que o valor de ?H para a reação de fotossíntese é [FUVEST 2018 - Questão 17] FUVEST - 2018

1. A) –1.305 kJ/mol.
2. B) +1.305 kJ/mol.
3. C) +2.400 kJ/mol.
4. D) –2.540 kJ/mol.
5. E) +2.540 kJ/mol.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique a reação de fotossíntese pedida: 6 CO2 (g) + 6 H2O (g) → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g). Seu ΔH é o que se quer determinar.
2. Use a Lei de Hess, somando equações cujos somatórios produzam a equação alvo. Inverta a segunda equação dada (C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2, ΔH = –70 kJ/mol), o que muda o sinal do ΔH para +70 kJ/mol: 2 C2H5OH + 2 CO2 → C6H12O6, ΔH = +70 kJ/mol.
3. Inverta a terceira equação e multiplique-a por 2 (2 CO2 + 3 H2O → C2H5OH + 3 O2 invertida, então 4 CO2 + 6 H2O → 2 C2H5OH + 6 O2). Como a equação original tem ΔH = –1.235 kJ/mol para 1 mol de etanol, o valor para 2 mols invertidos é +2.470 kJ/mol.
4. Some as duas equações obtidas: 6 CO2 + 6 H2O + 2 C2H5OH + 2 CO2 → C6H12O6 + 2 C2H5OH + 2 CO2 + 6 O2. Após cancelar 2 CO2 e 2 C2H5OH dos dois lados, resta 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2. O ΔH total é +70 + 2.470 = +2.540 kJ/mol.
5. Conclusão: o ΔH da fotossíntese é +2.540 kJ/mol, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Como a fotossíntese absorve energia solar, o sinal positivo é coerente com o enunciado.
6. Por que as outras estão erradas: A (–1.305) soma os valores dados sem inverter sinais nem multiplicar por 2; B (+1.305) inverte o sinal da soma sem multiplicar por 2; C (+2.400) inverte a terceira equação e multiplica por 2, mas mantém o sinal errado da segunda equação; D (–2.540) tem a magnitude correta, mas o sinal oposto, como se a fotossíntese liberasse energia como a combustão.

💡 Dica: Use a lei de Hess para calcular o valor de ΔH da fotossíntese a partir das outras reações.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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