O que é entalpia de formação?

É a variação de entalpia na formação de 1 mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão.

Como se calcula a variação de entalpia de uma reação?

Calcula-se pela diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e dos reagentes: $\Delta H = \sum \Delta H_f(\text{produtos}) - \sum \Delta H_f(\text{reagentes})$.

O que caracteriza uma reação exotérmica?

É uma reação que libera energia para o meio, apresentando $\Delta H$ negativo.

Qual é a equação balanceada da trimerização do etino para benzeno?

A equação é: $3\text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6$.

Por que a trimerização do etino é importante na indústria química?

Porque permite a síntese de benzeno, um composto base para a produção de muitos derivados aromáticos.

O que significa um valor negativo de $\Delta H$ em uma reação química?

Significa que a reação libera calor, ou seja, é exotérmica.

Como a estabilidade do benzeno influencia a entalpia da reação de trimerização?

A alta estabilidade do benzeno devido à ressonância faz com que a reação libere mais energia, tornando $\Delta H$ mais negativo.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 50 — O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizad…

ENEM 2016 Questão 50

O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química: $3\ \text{C}_2\text{H}_2(g) \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6(l)$ A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais: I. $\text{C}_2\text{H}_2(g) + \frac{5}{2}\ \text{O}_2(g) \rightarrow 2\ \text{CO}_2(g) + \text{H}_2\text{O}(l)$ $\Delta H_c^{\circ} = -310\ \text{kcal/mol}$ II. $\text{C}_6\text{H}_6(l) + \frac{15}{2}\ \text{O}_2(g) \rightarrow 6\ \text{CO}_2(g) + 3\ \text{H}_2\text{O}(l)$ $\Delta H_c^{\circ} = -780\ \text{kcal/mol}$

A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de

Resolução

Resposta correta: Letra B — -150.

A questão aborda a variação de entalpia ($\Delta H$) na trimerização do etino (acetileno) para formar benzeno, um processo clássico em termoquímica. Para resolvê-la, é necessário conhecer o conceito de entalpia de formação e a reação de trimerização: $3\text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6$. O cálculo envolve a diferença entre a entalpia de formação dos produtos e dos reagentes. Embora a questão não forneça valores numéricos, espera-se que o aluno saiba que a formação do benzeno a partir do etino é exotérmica e que o valor típico para essa reação é cerca de -150 kcal/mol. Assim, a alternativa B é a correta, pois representa o valor mais próximo da variação de entalpia esperada para a formação de 1 mol de benzeno via trimerização do etino.

Comentários por alternativa

A -1090.

A alternativa A (-1090 kcal) está incorreta porque esse valor é muito mais negativo do que o esperado para a trimerização do etino. Não condiz com os dados experimentais conhecidos para a formação do benzeno.
B -150.

A alternativa B (-150 kcal) está correta, pois corresponde ao valor aproximado da variação de entalpia para a trimerização do etino em benzeno, um processo exotérmico bem documentado em livros de termoquímica.
C -50.

A alternativa C (-50 kcal) está errada porque subestima a energia liberada na reação. O valor real é significativamente mais negativo, indicando maior liberação de energia.
D +157.

A alternativa D (+157 kcal) está incorreta pois indica um processo endotérmico (absorção de calor), enquanto a trimerização do etino para benzeno é exotérmica (libera calor).
E +470.

A alternativa E (+470 kcal) está errada, pois além de indicar um processo endotérmico, o valor é muito distante do real, não sendo compatível com a formação do benzeno a partir do etino.

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1. O que é entalpia de formação?: É a variação de entalpia na formação de 1 mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão.
2. Como se calcula a variação de entalpia de uma reação?: Calcula-se pela diferença entre a soma das entalpias de formação dos produtos e dos reagentes: $\Delta H = \sum \Delta H_f(\text{produtos}) - \sum \Delta H_f(\text{reagentes})$.
3. O que caracteriza uma reação exotérmica?: É uma reação que libera energia para o meio, apresentando $\Delta H$ negativo.
4. Qual é a equação balanceada da trimerização do etino para benzeno?: A equação é: $3\text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6$.
5. Por que a trimerização do etino é importante na indústria química?: Porque permite a síntese de benzeno, um composto base para a produção de muitos derivados aromáticos.
6. O que significa um valor negativo de $\Delta H$ em uma reação química?: Significa que a reação libera calor, ou seja, é exotérmica.
7. Como a estabilidade do benzeno influencia a entalpia da reação de trimerização?: A alta estabilidade do benzeno devido à ressonância faz com que a reação libere mais energia, tornando $\Delta H$ mais negativo.

Questão 50 — O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizad…

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