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UNIFAE 2014
O nitrato de amônio, um dos fertilizantes nitrogenados mais importantes para a agricultura, é obtido pela reação entre amônia e ácido nítrico, de acordo com a equação:
NH3 (g) + HNO3 (aq) → NH4NO3 (aq) ΔH = – 86 kJ/mol
É correto afirmar que essa reação é
a
exotérmica, e libera 86 kJ/mol de nitrato de amônio.
b
endotérmica, e absorve 86 kJ/mol de amônia.
c
endotérmica, e libera 86 kJ/mol de nitrato de amônio.
d
exotérmica, e absorve 86 kJ/mol de amônia.
e
isotérmica, e libera 86 kJ/mol de ácido nítrico.
Ver resposta
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Resposta
A
Resolução
Para classificar termicamente uma reação analisamos o sinal da variação de entalpia \(\Delta H\).
• \(\Delta H < 0\) (negativo): processo libera calor → reação exotérmica.
• \(\Delta H > 0\) (positivo): processo absorve calor → reação endotérmica.
No enunciado, \(\Delta H = -86\,\text{kJ mol}^{-1}\). Logo:
1. O sinal negativo indica liberação de energia para o meio → reação exotérmica.
2. O valor de 86 kJ refere-se à quantidade de calor liberada por mol de reação, isto é, para cada mol de NH4NO3 formado.
Portanto, a afirmação correta é:
A) exotérmica e libera 86 kJ por mol de nitrato de amônio formado.
• \(\Delta H < 0\) (negativo): processo libera calor → reação exotérmica.
• \(\Delta H > 0\) (positivo): processo absorve calor → reação endotérmica.
No enunciado, \(\Delta H = -86\,\text{kJ mol}^{-1}\). Logo:
1. O sinal negativo indica liberação de energia para o meio → reação exotérmica.
2. O valor de 86 kJ refere-se à quantidade de calor liberada por mol de reação, isto é, para cada mol de NH4NO3 formado.
Portanto, a afirmação correta é:
A) exotérmica e libera 86 kJ por mol de nitrato de amônio formado.
Dicas
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Observe o sinal de \(\Delta H\): negativo libera calor, positivo absorve.
Qualquer calor indicado com sinal negativo está saindo do sistema.
O valor se refere à quantidade produzida segundo a equação balanceada (1 mol de NH₄NO₃).
Erros Comuns
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Interpretar o valor negativo de \(\Delta H\) como absorção de energia.
Confundir a substância à qual se refere a quantidade de calor (reagentes em vez do produto).
Considerar "isotérmica" como sinônimo de reação sem variação de entalpia.
Revisão
- Entalpia (H): grandeza termodinâmica relacionada ao conteúdo energético de um sistema.
- Variação de entalpia (\(\Delta H\)): diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes.
- Reações exotérmicas: \(\Delta H < 0\). Liberam energia (calor) para o ambiente.
- Reações endotérmicas: \(\Delta H > 0\). Absorvem energia do ambiente.
- A quantidade de energia indicada após a equação refere-se normalmente a 1 mol de reação, obedecendo às proporções estequiométricas apresentadas.
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