- Construa os diagramas de energia para as seguintes transformações: a) CaCO3(s) b) C(diam) - CaO(s) + CO,(g) AH = +177,5 kJ C(graf) AH = -1,9 kJ
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para construirmos os diagramas de energia para duas transformações químicas específicas. A matéria envolvida aqui é Termoquímica, que estuda as mudanças de energia durante as reações químicas. Vamos precisar entender conceitos como energia dos reagentes, produtos e a variação de entalpia ($ \Delta H $) para representar isso nos diagramas.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na transformação a) que envolve o carbonato de cálcio sólido ($ CaCO_3(s) $). Para fazer o diagrama de energia, precisamos saber a energia dos reagentes e produtos e a variação de entalpia associada à reação.
Passo 3
Quando representamos um diagrama de energia, colocamos a energia no eixo vertical e o progresso da reação no eixo horizontal. O nível de energia dos reagentes e dos produtos será marcado, e a diferença entre eles será $ \Delta H $.
Passo 4
Para a transformação a) $ CaCO_3(s) $, supondo que ela se decomponha ou reaja formando outros produtos, precisaríamos saber os produtos específicos e o $ \Delta H $ associado. Contudo, como o enunciado não fornece esses detalhes, vamos supor que seja a decomposição térmica:
E vamos considerar o $ \Delta H = +177,5 , kJ $ fornecido para essa transformação.
Passo 5
No diagrama, vamos desenhar uma linha representando os reagentes ($ CaCO_3(s)
CaO(s) + CO_2(g) $) em um nível de energia maior devido ao $ \Delta H $ positivo, indicando que essa reação absorve energia (endotérmica).
Passo 6
Agora, para a transformação b) que envolve o carbono na forma de diamante ($ C(diam)
CaO(s) + CO_2(g) $) com $ \Delta H = +177,5 , kJ
C(graf) $) com $ \Delta H = -1,9 , kJ $.
Passo 7
Aqui, precisamos considerar que a forma de diamante do carbono tem uma energia diferente da forma de grafite. O diagrama deve refletir essa diferença. O $ \Delta H $ para a transformação do diamante para os produtos é positivo, indicando absorção de energia, enquanto para a grafite é negativo, indicando liberação de energia.
Passo 8
No diagrama de energia para a transformação b), desenhamos duas linhas para os reagentes: uma para $ C(diam) $ e outra para $ C(graf)
CaO(s) + CO_2(g) $) a um nível de energia relativo, aplicando os $ \Delta H $ fornecidos para cada transformação.
Resposta
Concluímos que os diagramas de energia para as transformações a) e b) foram construídos considerando os níveis de energia dos reagentes e produtos, além das variações de entalpia ($ \Delta H $) fornecidas. A transformação a) é endotérmica com $ \Delta H = +177,5 , kJ $, e a transformação b) mostra diferenças de energia entre as formas de carbono, com $ C(diam) $ absorvendo energia e $ C(graf) $ liberando energia durante a formação dos produtos.