Assinale a opção que indica a variação CORRETA de entalpia, em kJ/mol, da reação química a e , representada pela seguinte equação: .
Dados eventualmente necessários:
$\Delta H_f^\theta \ce{(C4H8(g))} = −11,4;$
$\Delta H_f^\theta \ce{(CO2 (g))} = −393,5;$
$ \Delta H_f^\theta \ce{(H2O(l))} = −285,8$ e
$\Delta H_c^\theta \ce{(C4H10(g))} = −2.877,6$
em que $\Delta H_f^\theta$ e $\Delta H_c^\theta,$ em $kJ/mol,$ representam as variações de entalpia de formação e de combustão a $298,15\ K$ e $1\ bar,$ respectivamente.
$\Delta H_f^\theta \ce{(C4H8(g))} = −11,4;$
$\Delta H_f^\theta \ce{(CO2 (g))} = −393,5;$
$ \Delta H_f^\theta \ce{(H2O(l))} = −285,8$ e
$\Delta H_c^\theta \ce{(C4H10(g))} = −2.877,6$
em que $\Delta H_f^\theta$ e $\Delta H_c^\theta,$ em $kJ/mol,$ representam as variações de entalpia de formação e de combustão a $298,15\ K$ e $1\ bar,$ respectivamente.
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A princípio, podemos pensar na reação solicitada, para ela, têm-se por $\text{Lei de Hess}$:\begin{matrix}
\Delta H^º= \Delta H^º_f (\ce{H_2}) + \Delta H^º_f (\ce{C4H8}) - \Delta H^º_f (\ce{C4H10})
\end{matrix}Lembre-se que a molécula de hidrogênio em seu estado padrão apresenta entalpia de formação igual a $0$. Desse modo, resulta-se em:\begin{matrix}
\Delta H^º= -11,4 - \Delta H^º_f (\ce{C4H10}) & (\text{I})
\end{matrix}Agora, necessitamos encontrar a entalpia de formação do alcano em questão, para isso, iremos utilizar os dados da questão. Repare que o enunciado nos fornece o calor de combustão do alcano, logo, podemos escrever:\begin{matrix}
\ce{C4H10 + 13/2O2 &->& 4CO2 + 5H2O}
\end{matrix}Novamente, pela Lei de Hess:\begin{matrix}
\Delta H^º_c (\ce{C4H10}) = 4\Delta H^º_f (\ce{CO2}) + 5\Delta H^º_f (\ce{H2O}) - \Delta H^º_f (\ce{C4H10})
\end{matrix}Substituindo os valores do enunciado,\begin{matrix}
−2877,6 = 4(−393,5) + 5(−285,8 ) - \Delta H^º_f (\ce{C4H10})
\end{matrix}\begin{matrix}\boxed{\Delta H^º_f (\ce{C4H10}) = -125,4 \ \pu{kJ/mol}}
\end{matrix}Portanto, conforme $ (\text{I})$, conclui-se:\begin{matrix}
\boxed{\Delta H^º= +114,0 \ \pu{kJ/mol}}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (E)
\end{matrix}
