Questão 69
FUVEST 2010
(FUVEST - 2010 - 1 FASE ) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:
C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) C6H4O2(aq) + 2H2O(
)
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
C6H4(OH)2(aq) C6H4O2(aq) + H2(g) ΔH0 = +177 kJ
mol-1
H2O() + 1/2 O2(g)
H2O2(aq) ΔH0 = +95 kJ
mol-1
H2O()
1/2 O2(g) + H2(g) ΔH0 = +286 kJ
mol-1
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é
Gabarito:
-204 kJmol-1
Resolução:
Para calcular a entalpia da reação desejada (C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l)) é preciso manipular as reações fornecidas.
► Na primeira equação, já tem 1 mol de C6H4(OH)2 nos reagentes, então não é preciso manipular.
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g) ΔH = + 177 kJ·mol-1 (equação 1)
► Para obter 1 mol de H2O2 nos reagentes, é preciso inverter a segunda equação fornecida. Ao inverter a reação, o valor do ΔH2 também será invertido, passando a ser - 95 kJ·mol-1.
H2O(l) + ½ O2(g) → H2O2(aq) ΔH = + 95 kJ·mol-1 ⇒ inverter (-1)
H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g) ΔH = - 95 kJ·mol-1 (equação 2)
► Para obter 2 mol de H2O nos produtos, é preciso inverter a terceira equação fornecida. Ao inverter a reação, o valor do ΔH3 também será invertido, passando a ser - 286 kJ·mol-1.
H2O(l) → ½ O2(g) + H2(g) ΔH = + 286 kJ·mol-1 ⇒ inverter (-1)
½ O2(g) + H2(g) → H2O(l) ΔH = - 286 kJ·mol-1 (equação 3)
► Somando a equação 1, 2 e 3, e os seus respectivos valores de ΔH.
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g) ΔH1 = + 177 kJ·mol-1
H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g) ΔH2 = - 95 kJ·mol-1
½ O2(g) + H2(g) → H2O(l) ΔH3 = - 286 kJ·mol-1
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C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l) ΔH = - 204 kJ·mol-1
Então, o calor envolvido na reação é -204 kJ·mol.
Gabarito: alternativa B