ACAFE Demais Cursos 2015/1
O nitrato de amônio pode ser utilizado na fabricação de fertilizantes, herbicidas e explosivos. Sua reação de decomposição está representada abaixo:
NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(g) ΔH = -37 kJ
A energia liberada (em módulo) quando 90g de água é formada por essa reação é:
Dados: H: 1g/mol; O: 16g/mol; N: 14 g/mol.
74 kJ.
92,5 kJ.
185 kJ.
41,6 kJ.
Resolução
1. Determinar a quantidade de mols de água formada
Massa molar da água:
\(M_{H_2O}=2(1\,\text{g mol}^{-1})+16\,\text{g mol}^{-1}=18\,\text{g mol}^{-1}\)
\[n=\frac{m}{M}=\frac{90\,\text{g}}{18\,\text{g mol}^{-1}}=5\;\text{mol}\]
2. Relacionar a estequiometria com a variação de entalpia
Equação termoquímica fornecida:
NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(g) ΔH = –37 kJ
Interpretação: cada 2 mol de H2O gerados liberam 37 kJ.
3. Calcular a energia liberada por mol de água
\[\Delta H_{\text{por mol}}=\frac{37\,\text{kJ}}{2\,\text{mol}}=18{,}5\,\text{kJ·mol}^{-1}\]
4. Calcular a energia para 5 mol de H2O
\[Q = n\times \Delta H_{\text{por mol}} = 5\,\text{mol}\times18{,}5\,\text{kJ·mol}^{-1}=92{,}5\,\text{kJ}\]
Resposta: 92,5 kJ (módulo). Alternativa B.
Dicas
Erros Comuns
- Entalpia de reação (ΔH): quantidade de energia absorvida ou liberada por uma reação química, especificada para a estequiometria dada.
- Estequiometria: relaciona quantidades (em mol) de reagentes e produtos na equação balanceada.
- Conversão massa–mol: \(n=\dfrac{m}{M}\).
