Química GeralTermoquímica Tópico resolvido

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eumarccoss
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Mai 2019 15 08:38

Termoquímica

Mensagem não lida por eumarccoss » Qua 15 Mai, 2019 08:38

Oiiii povo, estou com dificuldades nessa questão... cheguei à letra B. :? :? :?
Resposta

Gabarito letra C
Considere as seguintes equações termoquímicas:

I. Na(s) + 1/2 H2(g) + C(s) + 3/2 O2(g) → NaHCO3(s) + 948 kJ
II. 2 Na(s) + C(s) + 3/2 O2(g) → Na2CO3(s) + 1 131 kJ
III. H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(g) + 242 kJ
IV. C(s) + O2(g) → CO2(g) + 394 kJ


O bicarbonato de sódio, um dos componentes do fermento químico, se decompõe por aquecimento em um forno,
produzindo carbonato de sódio, gás carbônico e vapor de água. O ∆H dessa transformação, expresso em kJ/mol de
carbonato de sódio produzido, é igual a
A) – 1 947.
B) – 129.
C) + 129.
D) + 425.
E) + 1 947.

Última edição: eumarccoss (Qua 15 Mai, 2019 09:33). Total de 2 vezes.



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Jigsaw
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Mai 2019 15 09:18

Re: Termoquímica

Mensagem não lida por Jigsaw » Qua 15 Mai, 2019 09:18

eumarccoss, favor atentar para as regras do forum, em particular para o item 13:

Observe as regras do fórum:

11ª Regra - Não é permitido anexar figuras hospedadas em servidores externos. O fórum dispõe de uma ferramenta para inserção de figuras. O moderador que constatar essa situação deletará a mensagem e informará o membro sobre a situação.
Clique aqui para saber como inserir figuras nas mensagens.

12ª Regra - Não será permitido postar mensagens em que a informação a ser passada consta somente de um link para um site externo. Sugerimos que, se for uma solução hospedada em outro site, copie a solução (ou interprete com suas palavras) e indique ao final a fonte (daí pode ser link).
Esta atitude ajuda o fórum a ser independente de outros sites. Pois, assim, não iremos depender da continuação do site externo para que determinadas soluções permaneçam no fórum (mesmo argumento para imagens externas).

13ª Regra - Não é admitida a inserção de figuras com tabelas, fórmulas ou qualquer conteúdo que possa ser expresso através do teclado ou do recurso disponível para esses fins no fórum. Para fórmulas, utilize preferencialmente o editor TeX.

Desta forma é preciso digitar pelo menos o enunciado da questão, para que outros usuários possam localizá-lo através de mecanismos de busca.

Última edição: Jigsaw (Qua 15 Mai, 2019 09:19). Total de 1 vez.



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Mai 2019 15 09:33

Re: Termoquímica

Mensagem não lida por eumarccoss » Qua 15 Mai, 2019 09:33

Jigsaw escreveu:
Qua 15 Mai, 2019 09:18
eumarccoss, favor atentar para as regras do forum, em particular para o item 13:

Desta forma é preciso digitar pelo menos o enunciado da questão, para que outros usuários possam localizá-lo através de mecanismos de busca.
Prontinho, desculpe-me.



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LostWalker
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Mai 2019 15 09:59

Re: Termoquímica

Mensagem não lida por LostWalker » Qua 15 Mai, 2019 09:59

Bom, eu n cheguei no gabarito, mas vou deixar aqui o equilíbrio e para quem for responder só copiar as equações, afinal fazer elas só perde tempo

[tex3]\,\,\,\,I\,\,\,.\,Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\rightarrow NaHCO_{3(s)}\,\,\,\,\,+948\,kJ\\
\,\,II\,.\,2\,Na_{(s)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\rightarrow Na_2CO_{3(s)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+1\,131\,kJ\\
III.\,H_{2(g)}+\frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow H_2O_{(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+242\,kJ\\ {.} \\
\,IV\,.\,C_{(s)}+O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+394\,kJ[/tex3]


Para equilibrar de acordo com a equação

[tex3]I.\,\mbox{Inverte}[/tex3]
[tex3]II.\,\mbox{Divide por 2}[/tex3]
[tex3]III.\,\mbox{Divide por 2}[/tex3]
[tex3]IV.\,\mbox{Divide por 2}[/tex3]


Logo:

[tex3]\,\,\,\,I\,\,\,.\, NaHCO_{3(s)}\rightarrow Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\,\,\,\,\,-948\,kJ\\
\,\,II\,.\,\,Na_{(s)}+\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{3}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+565.5\,kJ\\
III.\,\frac{1}{2}H_{2(g)}+\frac{1}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}H_2O_{(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+121\,kJ\\
\,IV\,.\,\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}CO_{2(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+197\,kJ[/tex3]


Somando Tudo:

[tex3]\,\,\,\,I\,\,\,.\, NaHCO_{3(s)}\rightarrow {\color{Red}\cancel{\color{Black}Na_{(s)}}}+{\color{JungleGreen}\cancel{\color{Black}\frac{1}{2}H_{2(g)}}}+{\color{YellowOrange}\cancel{\color{Black}C_{(s)}}}+{\color{Blue}\cancel{\color{Black}\frac{3}{2}O_{2(g)}}}\,\,\,\,\,-948\,kJ\\
\,\,II\,.\,\,{\color{Red}\cancel{\color{Black}Na_{(s)}}}+{\color{YellowOrange}\cancel{\color{Black}\frac{1}{2}C_{(s)}}}+{\color{Blue}\cancel{\color{Black}\frac{3}{4}O_{2(g)}}}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+565.5\,kJ\\
III.\,{\color{JungleGreen}\cancel{\color{Black}\frac{1}{2}H_{2(g)}}}+{\color{Blue}\cancel{\color{Black}\frac{1}{4}O_{2(g)}}}\rightarrow \frac{1}{2}H_2O_{(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+121\,kJ\\
\,IV\,.\,{\color{YellowOrange}\cancel{\color{Black}\frac{1}{2}C_{(s)}}}+{\color{Blue}\cancel{\color{Black}\frac{1}{2}O_{2(g)}}}\rightarrow \frac{1}{2}CO_{2(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,+197\,kJ\\
[/tex3]

[tex3]\color{MidNightBlue}\boxed{\,\,S\,\,\,\,.\,NaHCO_{3(s)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+\frac{1}{2}H_2O_{(g)}+\frac{1}{2}CO_{2(g)}\,\,\,\,\,\,\,\,-64.5\,kJ}[/tex3]

Mas como eu disse, n sei chegar no Gabarito, só fiz para adiantar a explicação de quem for responder sem ter que descrever essa parte


"When the first living thing existed, i was there, waiting. When the last living thing dies, my job will be Finished. I'll put the chairs on the tables, turn out the lights and lock the Universe behind me when i Leave"
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Mai 2019 15 10:03

Re: Termoquímica

Mensagem não lida por eumarccoss » Qua 15 Mai, 2019 10:03

LostWalker escreveu:
Qua 15 Mai, 2019 09:59

Mas como eu disse, n sei chegar no Gabarito, só fiz para adiantar a explicação de quem for responder sem ter que descrever essa parte
Se multiplicar sua equação final por 2, chega à letra B que foi a mesma que eu cheguei Hahahah Que confuso isso....



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Mai 2019 15 13:26

Re: Termoquímica

Mensagem não lida por Planck » Qua 15 Mai, 2019 13:26

Olá eumarccoss,

Primeiramente, temos que:
  1. [tex3]Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\rightarrow NaHCO_{3(s)}+948\,kJ[/tex3]
  2. [tex3]2Na_{(s)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\rightarrow Na_2CO_{3(s)}+1\,131\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]H_{2(g)}+\frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow H_2O_{(g)}+242\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]C_{(s)}+O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}+394\,kJ[/tex3]
Para obter a reação pedida, vamos seguir os seguintes passos. Invertendo a primeira equação:
  1. [tex3]NaHCO_{3(s)}+948\,kJ\rightarrow Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)} [/tex3]
  2. [tex3]2Na_{(s)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)}\rightarrow Na_2CO_{3(s)}+1\,131\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]H_{2(g)}+\frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow H_2O_{(g)}+242\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]C_{(s)}+O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}+394\,kJ[/tex3]
Dividindo a segunda equação por [tex3]2[/tex3] :
  1. [tex3]NaHCO_{3(s)}+948\,kJ\rightarrow Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)} [/tex3]
  2. [tex3]Na_{(s)}+\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{3}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+565,5\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]H_{2(g)}+\frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow H_2O_{(g)}+242\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]C_{(s)}+O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}+394\,kJ[/tex3]
Dividindo a terceira equação por [tex3]2[/tex3] :
  1. [tex3]NaHCO_{3(s)}+948\,kJ\rightarrow Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)} [/tex3]
  2. [tex3]Na_{(s)}+\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{3}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+565,5\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]\frac{1}{2}H_{2(g)}+\frac{1}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}H_2O_{(g)}+121\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]C_{(s)}+O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}+394\,kJ[/tex3]
Dividindo a quarta equação por [tex3]2[/tex3] :
  1. [tex3]NaHCO_{3(s)}+948\,kJ\rightarrow Na_{(s)}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+C_{(s)}+\frac{3}{2}O_{2(g)} [/tex3]
  2. [tex3]Na_{(s)}+\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{3}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+565,5\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]\frac{1}{2}H_{2(g)}+\frac{1}{4}O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}H_2O_{(g)}+121\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]\frac{1}{2}C_{(s)}+\frac{1}{2} O_{2(g)}\rightarrow \frac{1}{2}CO_{2(g)}+197\,kJ[/tex3]
Podemos cancelar os seguintes termos:
  1. [tex3]NaHCO_{3(s)}+948\,kJ\rightarrow {\color{red}Na_{(s)}}+{\color{magenta}\frac{1}{2}H_{2(g)}}+{\color{orange}C_{(s)}}+{\color{Blue}\frac{3}{2}O_{2(g)}} [/tex3]
  2. [tex3]{\color{red}Na_{(s)}}+{\color{orange}\frac{1}{2}C_{(s)}}+{\color{Blue}\frac{3}{4}O_{2(g)}} \rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+565,5\,kJ[/tex3]
  3. [tex3]{\color{magenta}\frac{1}{2}H_{2(g)}}+{\color{Blue}\frac{1}{4}O_{2(g)}}\rightarrow \frac{1}{2}H_2O_{(g)}+121\,kJ[/tex3]
  4. [tex3]{\color{orange}\frac{1}{2}C_{(s)}}+{\color{Blue}\frac{1}{2}O_{2(g)}}\rightarrow \frac{1}{2}CO_{2(g)}+197\,kJ[/tex3]
Somando as equações, obtemos:

[tex3] NaHCO_{3(s)}\rightarrow \frac{1}{2}Na_2CO_{3(s)}+\frac{1}{2}H_2O_{(g)}+\frac{1}{2}CO_{2(g)} [/tex3]

Acredito que a dúvida tenha surgido quanto ao [tex3]\Delta H[/tex3] . Na primeira equação, foi preciso adicionar [tex3]948 \, kJ[/tex3] para a reação acontecer. Na segunda equação, houve liberação de [tex3]565,5 \, kJ[/tex3] , ou seja, [tex3]\Delta H_2º =-565,5[/tex3] . Nessa mesma lógica, as outras reações possuem [tex3]\Delta Hº[/tex3] de [tex3]-121 \, kJ[/tex3] e [tex3]-197 \, kJ[/tex3] , respectivamente

O [tex3]\Delta H [/tex3] será dado por:

[tex3]\Delta Hº _f = \sum \Delta Hº [/tex3]

[tex3]\Delta Hº _f = 948 +(-565,5 -121 -197)[/tex3]

[tex3]\Delta Hº _f = 948 - 883,5[/tex3]

[tex3]\Delta Hº _f = 64,5 \, kJ / \frac{1}{2} \, mol[/tex3]

No entanto, foi pedido:
expresso em [tex3]kJ/mol[/tex3] de carbonato de sódio produzido
Pela reação, foi produzido [tex3]\frac{1}{2} \, [mol][/tex3] de carbonato de sódio. Precisamos multiplicar por [tex3]2[/tex3] para obter o [tex3]\Delta Hº _f [/tex3] para [tex3]1 \, [mol][/tex3] de carbonato de sódio. Diante disso, obtemos:

[tex3]\boxed{\Delta Hº _f = 129 \, kJ / mol}[/tex3]

Agradeço ao LostWalker por facilitar o trabalho! :mrgreen:



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Re: Termoquímica

Mensagem não lida por eumarccoss » Qua 15 Mai, 2019 20:19

Querido Planck,

Muito obrigado. Eu sempre fazia errado na somatória (quando invertia uma equação, automaticamente negativava o ∆H), agora aprendi da forma correta. Uma dúvida: Você dividiu quase todas as equações. Funcionaria do mesmo jeito multiplicando a 1ª por 2 e invertendo-a, apenas? Mais uma vez, meu muito obrigado, compreendi plenamente.
Última edição: eumarccoss (Qua 15 Mai, 2019 20:21). Total de 1 vez.



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Re: Termoquímica

Mensagem não lida por Planck » Qua 15 Mai, 2019 20:21

eumarccoss escreveu:
Qua 15 Mai, 2019 20:19
Muito obrigado. Eu sempre fazia errado na somatória (Quando invertia uma equação, automaticamente negativava o ∆H), agora aprendi da forma correta. Uma dúvida: Você dividiu várias vezes as equações, funcionaria do mesmo jeito multiplicando a 1ª por 2 e a invertendo apenas? Mais uma vez, meu muito obrigado, compreendi plenamente.
Funcionaria perfeitamente! É até uma saída melhor. :mrgreen:




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