Questão 50 do Enem 2016 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Química · Termoquímica. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2016
  • 1º dia
  • Natureza
  • Química
  • Termoquímica
  • Habilidade H26
  • Dificuldade média

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 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

O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + H₂O (l)

∆H_c° = −310 kcal/mol 2

II. C₆H₆ (l) + 15

O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 3 H₂O (l)

∆H_c° = −780 kcal/mol 2 A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de

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Gabarito oficial (INEP): B

A variação de entalpia da trimerização pode ser obtida pela Lei de Hess, combinando as duas reações de combustão. Na equação I, o oxigênio entra com coeficiente 5/2 (C₂H₂ + 5/2 O₂ → 2 CO₂ + H₂O), e na II com 15/2 (C₆H₆ + 15/2 O₂ → 6 CO₂ + 3 H₂O).

Passo 1 – multiplicar a reação I por 3 (são necessários 3 mol de C₂H₂):

  • 3 C₂H₂ + 15/2 O₂ → 6 CO₂ + 3 H₂O; ΔH = 3 × (−310) = −930 kcal

Passo 2 – inverter a reação II (o benzeno deve ficar nos produtos):

  • 6 CO₂ + 3 H₂O → C₆H₆ + 15/2 O₂; ΔH = +780 kcal

Passo 3 – somar as duas etapas (CO₂, H₂O e O₂ se cancelam):

  • 3 C₂H₂ → C₆H₆; ΔH = −930 + 780 = −150 kcal

Alternativa B. A reação é exotérmica, o que também elimina as opções positivas (D e E).

Por que as outras estão erradas:

  • (A) −1 090: resulta de somar −310 e −780 sem multiplicar a reação I por 3 e sem inverter a II.
  • (C) −50: não corresponde à combinação correta das equações.
  • (D) +157: valor positivo, incompatível com o resultado obtido.
  • (E) +470: resulta de 780 − 310, isto é, de inverter a II mas não multiplicar a I por 3.

Dica Enem: na Lei de Hess, ajuste primeiro os coeficientes (multiplicar o ΔH) e inverta a reação (troca o sinal do ΔH) quando a substância estiver do lado errado.

Conceitos cobrados: Lei de Hess; Entalpia de combustão e cálculo de ΔH de reação; Multiplicação e inversão de equações termoquímicas.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,34.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2016, 1º dia, questão 50.
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