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Uma das aplicações da trinitroglicerina, cuja fórmula é C3H5N3O9, 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 C3H5N3O9 (g) → 6 N2 (g) + 12 CO2 (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 °C 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. - ΔHº (H2O) = -286 kJ/mol; ΔHº (CO2) = -394 kJ/mol; ΔHº (C3H5N3O9) = -353,6 kJ/mol.
a) 4,1 J.
b) 789,2 J.
c) 1.432,3 J.
d) 5,3 kJ.
e) 362,7 kJ.
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Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a decomposição da trinitroglicerina (C₃H₅N₃O₉) e quer saber quanta energia é liberada quando usamos uma dose padrão de 0,6 mg desse composto em medicamentos para angina. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, mais especificamente a reação de decomposição e o cálculo de entalpia (ΔH). Vamos precisar usar as massas atômicas fornecidas e os valores de ΔH das substâncias envolvidas para resolver.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a equação da reação:
4 , C3H5N3O9 (g) 6 , N2 (g) + 12 , CO2 (g) + 10 , H2O (l)
Essa equação nos diz que 4 mols de trinitroglicerina se decompõem para formar 6 mols de nitrogênio, 12 mols de dióxido de carbono e 10 mols de água. Queremos descobrir a energia liberada por 0,6 mg de trinitroglicerina.

Passo 3

Vamos calcular a molaridade da trinitroglicerina (C₃H₅N₃O₉). Para isso, somamos as massas atômicas:
Massa molar = 3 times 12,u + 5 times 1,u + 3 times 14,u + 9 times 16,u
Massa molar = 36 + 5 + 42 + 144 = 227,g/mol
Então, 1 mol de trinitroglicerina pesa 227 g.

Passo 4

Agora, vamos converter a massa de 0,6 mg para gramas:
0,6 , mg = 0,0006 , g

Passo 5

Vamos encontrar quantos mols de trinitroglicerina temos em 0,0006 g:
Número de mols = massamassa molar = 0,0006,g227,g/mol approx 2,64 times 10^-6,mol ú

Passo 6

A entalpia da reação ($ \Delta H $) pode ser calculada usando os valores de ΔH° dos produtos e reagentes:
De
Vamos calcular para a reação dada:
Aqui, consideramos ΔH° do N₂ como 0, já que é um gás diatômico em seu estado padrão.

Passo 7

Agora, vamos fazer as contas:
De
De
De
Esse é o ΔH para 4 mols de trinitroglicerina. Queremos por mol.

Passo 8

Vamos encontrar ΔH por mol de trinitroglicerina:
De
Isso significa que cada mol de trinitroglicerina libera aproximadamente 1.543,4 kJ de energia quando decomposta.

Passo 9

Agora, vamos calcular a energia liberada por 2,64 × 10⁻⁶ mol:
Energia = -1.543,4,kJ/mol times 2,64 times 10^-6,mol
Energia approx -0,00407,kJ
Energia approx -4,07,J
O sinal negativo indica que a energia é liberada.

Resposta

A energia liberada seria aproximadamente de 4,1 J.

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