Uma amostra de de açúcar (sacarose, ) é queimada em um calorímetro de bomba (bomba calorimétrica). A temperatura de de água no calorímetro aumenta de para . A capacidade calorífica da bomba é de , e a capacidade calorífica específica da água é de . Calcule (a) o calor liberado por grama de sacarose e (b) o calor liberado por mol de sacarose.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química envolvendo calorimetria! O enunciado nos conta que uma grama de sacarose é queimada em um calorímetro de bomba, e temos informações sobre a água no calorímetro, a capacidade calorífica da bomba e da água. Vamos precisar usar conceitos de calorimetria, como calor absorvido e liberado, e as fórmulas relacionadas a isso para calcular o calor liberado por grama e por mol de sacarose.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece na queima da sacarose. Quando ela queima, libera calor que é absorvido tanto pela água quanto pela bomba calorimétrica. Para encontrar o calor total liberado, precisamos calcular quanto calor a água e a bomba absorveram.

Passo 3

Vamos calcular o calor absorvido pela água. A fórmula para isso é:
á
Onde:
  • (massa da água)
  • (capacidade calorífica específica da água)
  • (variação de temperatura)
Substituindo os valores:
á

Passo 4

Calculando o valor:
á

Passo 5

Agora, vamos calcular o calor absorvido pela bomba calorimétrica. A fórmula é:
Onde:
  • (capacidade calorífica da bomba)
Substituindo os valores:

Passo 6

O calor total liberado pela sacarose é a soma do calor absorvido pela água e pela bomba:
á

Passo 7

Agora, queremos saber o calor liberado por grama de sacarose. Como queimamos 1,00 g de sacarose, o calor liberado por grama é igual ao calor total:

Passo 8

Para calcular o calor liberado por mol de sacarose, precisamos saber a massa molar da sacarose ( ):
  • Carbono ©: 12 molar mass
  • Hidrogênio (H): 1 molar mass
  • Oxigênio (O): 16 molar mass
Calculando:

Passo 9

Agora, sabemos que 1,00 g de sacarose libera , então 342 g (1 mol) liberarão:

Resposta

(a) O calor liberado por grama de sacarose é .
(b) O calor liberado por mol de sacarose é .

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