Em um conversor catalítico, usado em veículos automotores em seu cano de escape para redução da poluição atmosférica, ocorrem várias reações químicas, sendo que uma das mais importantes é:
Sabendo-se que as entalpias das reações citadas abaixo são:
Pode-se afirmar que a reação inicial é:
a) exotérmica e absorve
.
b) exotérmica e libera
.
c) exotérmica e libera
.
d) endotérmica e absorve
.
e) endotérmica e absorve
.
a) exotérmica e absorve
b) exotérmica e libera
c) exotérmica e libera
d) endotérmica e absorve
e) endotérmica e absorve
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma reação química que ocorre no escapamento de carros para reduzir a poluição. A reação principal é:
Nos dão também duas entalpias de reações relacionadas:
-
Formação de monóxido de carbono (CO) a partir de grafite e oxigênio:
-
Formação de dióxido de carbono (CO₂) a partir de grafite e oxigênio:
Nosso objetivo é determinar se a reação principal é exotérmica ou endotérmica e quanto de energia ela libera ou absorve por mol.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa entalpia (
). A entalpia é uma medida da energia envolvida em uma reação química. Se
for negativo, a reação libera energia (é exotérmica). Se for positivo, absorve energia (é endotérmica).
Passo 3
Agora, para encontrar a entalpia da reação principal:
Vamos usar a Lei de Hess, que nos permite somar as entalpias das reações individuais para encontrar a entalpia da reação total.
Passo 4
Vamos manipular as reações fornecidas para chegar à reação principal.
Temos:
1.
1.
Queremos a reação:
Passo 5
Para chegar na reação desejada, subtraímos a reação 1 da reação 2:
Substituindo os valores:
Passo 6
Interpretando o resultado:
-
significa que a reação libera 67,7 kcal por mol. - Como a reação libera energia, ela é exotérmica.
Resposta
A reação inicial é exotérmica e libera 67,7 kcal/mol. Portanto, a alternativa correta é a c).