A entalpia de combustão da ureia, CO(NHX2)X2\ce{CO(NH2)2}, um dos subprodutos do metabolismo das proteínas, é −632 kJ ⋅ mol−1\pu{-632 kJ.mol-1}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia padrão de formação da ureia

DadosCOX2(g)\ce{CO2(g)}HX2O(l)\ce{H2O(l)}
ΔHf∘/kJmol\Delta H^\circ_\mathsf{f}/\pu{kJ//mol}−394\pu{-394}−286\pu{-286}
Gabarito
Gabarito

A entalpia padrão de formação da ureia pode ser obtida a partir de sua entalpia de combustão. Para isso, basta escrever a reação de combustão balanceada e aplicar a expressão da entalpia padrão de reação em termos das entalpias padrão de formação. Como OX2(g)\ce{O2(g)} e NX2(g)\ce{N2(g)} estão em seus estados padrão, suas entalpias padrão de formação são nulas.

Etapa 1.Escreva a reação de combustão da ureia.

Na combustão completa, o carbono é convertido em COX2(g)\ce{CO2(g)}, o hidrogênio é convertido em HX2O(l)\ce{H2O(l)} e o nitrogênio é convertido em NX2(g)\ce{N2(g)}: CO(NHX2)X2(s)+32 OX2(g)→COX2(g)+2 HX2O(l)+NX2(g) \ce{ CO(NH2)2(s) + 3/2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(l) + N2(g) }

Etapa 2.Calcule a entalpia padrão de formação da ureia.

De ΔHr∘=∑produtosnΔHf∘−∑reagentesnΔHf∘,\Delta H_\mathrm{r}^\circ = \sum_\text{produtos} n \Delta H^\circ_\mathrm{f} - \sum_\text{reagentes} n \Delta H^\circ_\mathrm{f}, ΔHc∘=ΔHf,COX2(g)∘+2ΔHf,HX2O(l)∘−ΔHf,CO(NHX2)X2(s)∘ \Delta H_\mathrm{c}^\circ = \Delta H^\circ_{\mathrm{f}, \ce{CO2(g)}} + 2 \Delta H^\circ_{\mathrm{f}, \ce{H2O(l)}} - \Delta H^\circ_{\mathrm{f}, \ce{CO(NH2)2(s)}} logo, (−632 kJmol)=(−394 kJmol)+2(−286 kJmol)−ΔHf,CO(NHX2)X2(s)∘ (\pu{-632 kJ//mol}) = (\pu{-394 kJ//mol}) + 2(\pu{-286 kJ//mol}) - \Delta H^\circ_{\mathrm{f}, \ce{CO(NH2)2(s)}} e, portanto, ΔHf,CO(NHX2)X2(s)∘=−334 kJ ⋅ mol−1 \Delta H^\circ_{\mathrm{f}, \ce{CO(NH2)2(s)}} = \boxed{ \pu{-334 kJ.mol-1} }