O benzeno, um importante solvente para a indústria quí...

Uma simples lei de hess e interpretação da questão dá para resolver tranquilamente ! 

Vamos lá : 

C2H2 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + H2O (l)                            ΔHc° = -310 kcal/mol

II. C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l)                       ΔHc° = -780 kcal/mol   

1] passo - Balancear a equação , sempre tendo em mente que a reação final que ele quer é a trimetização  do acetileno  catalisada por ferro metálico :  3 C2H2 (g) → C6H6 (l)

Basta multiplicar a primeira equação por 3 

 3 x C2H2 (g) +  3 x 5/2 O2 (g) → 3 x  2 CO2 (g) +3x  H2O (l)   e então multiplicamos a entalpia também : -310 x 3 = 930 kcal.

agora utilizaremos lei de hess para eliminar as substâncias que não tem na equação final  :

2º para isso temos que inverter a posição reagente-produto da primeira equação : 

6 CO2 (g) +6 H2O (l) → 3 x C2H2 (g) +  15/2 O2 (g)               ΔHc° = 930 kcal/mol

C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l)      ΔHc° = -780 kcal/mol   

eliminamos as substâncias . 

o que nos sobra é :

C6H6 → 3 C2H2 (g)       SOMANDO AS ENTALPIAS : 150KCAL

porém a euqação que ele deseja é 

 3 C2H2 (g) → C6H6 (l) 

basta inverter ,sempre lembrando da entalpia 

 3 C2H2 (g) → C6H6 (l)            ENTALPIA FINAL : -150KCAL

a primeira equação deveremos multiplicar por 3 (lembrar de multiplicar tambem o delta h 

e a segunda inverter os reagentes e produtos ja que na equacao global o c6h6 esta como produto e na equação intermediaria ele esta como reagente, (LEMBRANDO DE INVERTER ENTÃO O SINAL DO DELTA H )

dai teremos o seguinte :

3 c2h2 + 15/2 O2 ---------------- 6 CO2 + 3 H2O

6 CO2 + 3 H2O ----------------------- C2H6 + 15/2 O2

CORTAMOS O QUE SE REPETE NOS REAGENTES E PRODUTOS E TEREMOS A EQUAÇÃO :

3 C2H2 ----------- C2H6   

DELTA H :   3X (-310) + 780 = -150 

3 C2H2 → C6H6 ele quer essa equação a partir das outras duas, basta manipular até chegar a essa equação, observando quem está do lado dos produtos e dos reagentes. 

I. C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O : ΔHc = -310  (multiplicar tudo por 3)

3 C2H2 + 15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O : ΔHc = -930 

II. C6H6 + 15/2 O2  → 6 CO2 + 3 H2O : ΔHc = -780  (inverter o lado, troca sinal do ΔH)

6 CO2 + 3 H20 → C6H6 + 15/2 O2 : ΔHc = + 780

agora basta somar as equações, cortando os iguais dos dois lados, até sobrar

3 C2H2 → C6H6 : ΔH = - 930 + 780 = -150

Lei de hess, bastante recorrente na prova do enem

ela nos fornece as seguintes afirmativas

*ao inverter uma reação reagente/ produto nós devemos inverter os valores das varia~]oes de entalpia.

*se multiplicarmos a reação por um valor devemos multiplicar a variação de entalpia por esse mesmo valor.

*devemos achar uma reação global dos produtos, tal que quem aparece dos dois lados deve ser consumidos.

devemos encontrar o valor de entalpia para o 3 C2H2 (g) → C6H6 (l), perceba que o coeficiente estequimetrico aparece com 3, ou seja, num mol desse produto deve esta presente 3 dessa substancia.No entanto, lá embaixo das reações intermediarias desse produto, o coeficiente dele é tres, logo,devemos multiplicar o seu ΔH também por 3.

I. C2H2 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + H2O (l)               ΔHc° = -310 kcal/mol x 3

II. C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l)           ΔHc° = -780 kcal/mol  

inverta + some+ reação global.

6 CO2 (g) +6 H2O (l) → 3 x C2H2 (g) + 15/2 O2 (g)        ΔHc° = 930 kcal/mol

C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l)   ΔHc° = -780 kcal/mol  

C6H6 → 3 C2H2 (g) ΔH= 930 + (-780) = 150. no entanto, a reação deve ser invertida, tal como ele deseja o 3C2h2 nos reagentes.(não se esqueça de invertar o valor da entalpia)

3 C2H2 ----------- C2H6 ΔH = -150

Letra B

questão envolvendo cálculo de variação de entalpia por Lei de Hess. O candidato com base na reaçao de síntese do benzeno teria que propor modificações na reação 1 (multiplicar por 3, multiplicando também o valor da entalpia) e na 2 (inverter, invertendo o sinal da entalpia). A resposta certa seria o somatório das duas entalpias (-150 kcal).