Pregunta de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c07

A questão pede o combustível que, para uma mesma quantidade de energia liberada, produz a maior massa de ${\text{CO}}_2$. Isso equivale a calcular a razão entre a massa de ${\text{CO}}_2$ emitida por mol de combustível e o calor de combustão (em módulo), ou seja, $\frac{{\text{massa de CO}}_2}{\Delta H^{\circ }}$ (quanto menor o denominador, maior a emissão por energia).

Para a glicose (${\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6$), a combustão completa é: ${\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6+6{\text{O}}_2\to 6{\text{CO}}_2+6{\text{H}}_2\text{O}$. Cada mol de glicose produz 6 mols de ${\text{CO}}_2$, ou seja, $6\times 44=264\text{ g}$ de ${\text{CO}}_2$. O calor de combustão é $\Delta H^{\circ }=-2808\text{ kJ/mol}$, então a emissão por energia é $\frac{264}{2808}\approx 0,094\text{ g/kJ}$.

Para o benzeno (${\text{C}}_6{\text{H}}_6$): combustão: $2{\text{C}}_6{\text{H}}_6+15{\text{O}}_2\to 12{\text{CO}}_2+6{\text{H}}_2\text{O}$, ou 6 mols de ${\text{CO}}_2$ por mol de benzeno (massa $6\times 44=264\text{ g}$). $\Delta H^{\circ }=-3268\text{ kJ/mol}$, razão $\frac{264}{3268}\approx 0,081\text{ g/kJ}$.

Para o metano (${\text{CH}}_4$): ${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$, 1 mol de ${\text{CO}}_2$ (44 g). $\Delta H^{\circ }=-890\text{ kJ/mol}$, razão $\frac{44}{890}\approx 0,049\text{ g/kJ}$.

Para o octano (${\text{C}}_8{\text{H}}_{18}$): $2{\text{C}}_8{\text{H}}_{18}+25{\text{O}}_2\to 16{\text{CO}}_2+18{\text{H}}_2\text{O}$, 8 mols de ${\text{CO}}_2$ por mol de octano (352 g). $\Delta H^{\circ }=-5471\text{ kJ/mol}$, razão $\frac{352}{5471}\approx 0,064\text{ g/kJ}$.

Para o etanol (${\text{C}}_2{\text{H}}_5\text{OH}$): ${\text{C}}_2{\text{H}}_5\text{OH}+3{\text{O}}_2\to 2{\text{CO}}_2+3{\text{H}}_2\text{O}$, 2 mols de ${\text{CO}}_2$ (88 g). $\Delta H^{\circ }=-1368\text{ kJ/mol}$, razão $\frac{88}{1368}\approx 0,064\text{ g/kJ}$.

Comparando as razões, a glicose apresenta o maior valor (0,094 g/kJ), indicando que, para a mesma quantidade de energia, ela libera mais ${\text{CO}}_2$. Portanto, a resposta correta é a glicose.