Nos últimos meses, os hidrocarbonetos foram notícias…
(UENP-PR) Nos últimos meses, os hidrocarbonetos foram notícias. Não por guerras no Oriente Médio ou pelo aumento do petróleo, mas sim devido às explosões: de bueiros, de uma lanchonete no Rio de Janeiro e de um caminhão em posto de combustível em Curitiba, além dos riscos de explosões no Shopping Center Norte e no conjunto habitacional Cingapura, em São Paulo. Todos esses casos tiveram algum hidrocarboneto como protagonista. A tabela a seguir traz as entalpias padrões de combustão a 25 °C (∆H) de alguns hidrocarbonetos usados como combustíveis no GNV, GLP e gasolina.
| Substância | Fórmula | Massa molar (g/mol) | ∆H em (KJ/mol) |
|---|---|---|---|
| metano | CH4(g) | 16,04 | -890 |
| etano | C2H6(g) | 30,07 | -1.560 |
| propano | C3H8(g) | 44,07 | -2.220 |
| butano | C4H10(g) | 58,12 | -2.878 |
| Isso-octano (2,2,4-trimetilpentano) | C8H18(l) | 114,22 | -5.461 |
Fonte: ATIKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Bookman, 2001.
Qual dos hidrocarbonetos citados na tabela libera maior quantidade de energia por kg de substância queimada?
a) metano
b) etano
c) propano
d) butano
e) iso-octano
Resolução
A tabela nos mostra a variação de entalpia (ΔH) em kJ por mol da substância que é queimada. Assim, para saber a energia por kg de substância queimada temos que converter 1 kg de cada substância em quantidade de matéria.
A quantidade de matéria (n) é igual a razão entre a massa (m) e a massa molar (MM) da substância. Assim, temos:
nMETANO = m / MM
nMETANO = 1.000 g / 16,04 g/mol
nMETANO = 62,3 mols
_____________
nETANO = m / MM
nETANO = 1.000 g / 30,07 g/mol
nETANO = 33,3 mols
_____________
nPROPANO = m / MM
nPROPANO = 1.000 g / 44,07 g/mol
nPROPANO = 22,7 mols
_____________
nBUTANO = m / MM
nBUTANO = 1.000 g / 58,12 g/mol
nBUTANO = 17,2 mols
_____________
nISO-OCTANO = m / MM
nISO-OCTANO = 1.000 g / 114,22 g/mol
nISO-OCTANO = 8,8 mols
Agora basta multiplicarmos a quantidade de mols de cada substância pelas entalpias padrões de combustão informadas na tabela:
ΔHMETANO = 62,3 mols ∙ (−890 kJ/mol)
ΔHMETANO = −55.447 kJ
_____________
ΔHETANO = 33,3 mols ∙ (−1.560 kJ/mol)
ΔHETANO = −51.948 kJ
_____________
ΔHPROPANO = 22,7 mols ∙ (−2.220 kJ/mol)
ΔHPROPANO = −50.394 kJ
_____________
ΔHBUTANO = 17,2 mols ∙ (−2.878 kJ/mol)
ΔHBUTANO = −49.502 kJ
_____________
ΔHISO-OCTANO = 8,8 mols ∙ (−5.461 kJ/mol)
ΔHISO-OCTANO = −48.057 kJ
Portanto, o hidrocarboneto que libera a maior quantidade de energia a cada 1 kg queimado é o metano.
Gabarito: LETRA A
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