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Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 08:38
por eumarccoss
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.

Re: Termoquímica

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

Observe as regras do fórum:

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

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 09:33
por eumarccoss
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.

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 09:59
por LostWalker
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

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 10:03
por eumarccoss
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....

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 13:26
por Planck
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:

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 20:19
por eumarccoss
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.

Re: Termoquímica

Enviado: Qua 15 Mai, 2019 20:21
por Planck
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: