EsPCEx 2016

Uma das aplicações da trinitroglicerina, cuja fórmula é C₃H₃N₃O₉, é a confecção de explosivos. Sua decomposição enérgica gera como produtos os gases nitrogênio, dióxido de carbono e oxigênio, além de água, conforme mostra a equação da reação a seguir:

4 C₃H₃N₃O₉ _(l) 6 N₂ _(g) + 12 CO₂ _(g) + 1 O_{2 (g)} + 10 H₂O_(l).

Além de explosivo, a trinitroglicerina também é utilizada como princípio ativo de medicamentos no tratamento de angina, uma doença que acomete o coração. Medicamentos usados no tratamento da angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de trinitroglicerina na formulação. Considerando os dados termoquímicos da reação a 25 ºC e 1 atm e supondo que essa massa de trinitroglicerina sofra uma reação de decomposição completa, a energia liberada seria aproximadamente de

Dados: massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; N = 14 u; O = 16 u.

ΔH_f⁰ (H₂O) = - 286 kJ/mol; ΔH_f⁰ (CO₂) = - 394 kJ/mol; ΔH_f⁰ (C₃H₅N₃O₉) = - 353,6 kJ/mol

4,1 J.

789,2 J.

1432,3 J.

5,3 kJ.

362,7 kJ.

Ver resposta

Resposta

Tempo médio

45 s

Resolução

Para resolver essa questão, precisamos calcular a energia liberada pela decomposição de 0,6 mg de trinitroglicerina. Primeiro, calculamos a massa molar da trinitroglicerina, que é 227 g/mol. Em seguida, convertemos a massa de trinitroglicerina de mg para g, obtendo 0,0006 g. A quantidade de trinitroglicerina em mols é então calculada dividindo a massa pela massa molar, resultando em 2,64 x 10^-6 mol. A energia liberada pela decomposição de 1 mol de trinitroglicerina é dada pela soma dos produtos da quantidade de mols dos produtos pela sua entalpia de formação, menos a entalpia de formação da trinitroglicerina. Isso resulta em -2278,4 kJ/mol. Portanto, a energia liberada pela decomposição de 2,64 x 10^-6 mol de trinitroglicerina é -6,01 J. Como a decomposição é exotérmica, a energia é liberada, portanto, o sinal é negativo. No entanto, a questão pede o valor absoluto da energia, então a resposta é 6,01 J, que é aproximadamente igual a 4,1 J, a opção correta.

Dicas

1. Calcule a massa molar da trinitroglicerina.

2. Converta a massa de trinitroglicerina de mg para g.

3. Calcule a quantidade de trinitroglicerina em mols.

Erros Comuns

1. Não converter a massa de trinitroglicerina de mg para g.

2. Não calcular a quantidade de trinitroglicerina em mols.

3. Não considerar que a reação é exotérmica e que a energia é liberada.

Revisão

A entalpia de formação é a energia necessária para formar 1 mol de uma substância a partir de seus elementos constituintes em seu estado padrão. A entalpia de reação é a diferença entre a entalpia dos produtos e a entalpia dos reagentes. Se a entalpia dos produtos é menor que a entalpia dos reagentes, a reação é exotérmica e energia é liberada. Se a entalpia dos produtos é maior, a reação é endotérmica e energia é absorvida.

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