ENEM 2016 Q87 – O benzeno, um importante solvente para a indústria química

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 cataliasda por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

3 C₂H₂ (g) → C₆H₆ (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. C₂H₂ (g) + 5/2 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + H₂O (l)          ΔH_c^o = -310 kcal/mol

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

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

1. -1090.
2. -150.
3. -50.
4. +157.
5. +470.

RESOLUÇÃO

Pela estequiometria das reações I e II, temos que a variação de entalpia é 3I – II.

3 C₂H₂ (g) + 15/2 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) ΔH^o =3.(-310) = -930 kcal

6 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) → C₆H₆ (l) + 15/2 O₂ (g) ΔH^o = +780 kcal

ΔH^o=3I – II = 3.(-310) – (-780) = -930+780 = -150

LETRA B