Sobre o ouro e sua reação com ácidos, é correto afirmar que
( ) uma aliança de 4 g e 18 quilates contém
de ouro.
( ) a soma dos coeficientes estequiométricos é 13.
( ) a formação dos produtos é favorecida, em sistema aberto.
( ) a entropia diminui com a reação.
( ) uma aliança de 4 g e 18 quilates contém
( ) a soma dos coeficientes estequiométricos é 13.
( ) a formação dos produtos é favorecida, em sistema aberto.
( ) a entropia diminui com a reação.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício sobre a reação do ouro com ácidos. O que a gente tem aqui é uma equação química e algumas afirmações sobre o ouro e essa reação. Para resolver isso, vamos precisar usar conhecimentos de estequiometria (que é a parte da química que cuida das quantidades nas reações químicas) e um pouco de termodinâmica (como a entropia e o favorecimento das reações). Vamos verificar cada afirmação uma por uma.
Passo 2
Primeira afirmação: “Uma aliança de 4 g e 18 quilates contém
mol de ouro.”
Vamos entender o que significa “quilates”. O quilate é uma medida de pureza do ouro, onde 24 quilates é ouro puro. Então, 18 quilates significa que 18 de cada 24 partes são ouro puro.
Primeiro, calculamos a massa de ouro na aliança:
Agora, para encontrar o número de mols, usamos a massa molar do ouro. A massa molar do ouro (Au) é aproximadamente 197 g/mol.
Isso é aproximadamente
, que é próximo de
. A pequena diferença pode ser devido ao arredondamento nos cálculos.
Passo 3
Segunda afirmação: “A soma dos coeficientes estequiométricos é 13.”
Vamos olhar para a equação química balanceada:
Para encontrar os coeficientes balanceados, precisamos garantir que a quantidade de cada átomo seja igual nos reagentes e produtos. Fazendo o balanceamento, provavelmente teremos algo como:
Somando os coeficientes: 1 (Au) + 4 (HNO3) + 8 (HCl) + 1 (HAuCl4) + 4 (H2O) + 4 (NO2) = 22
Portanto, a soma é 22, não 13. Essa afirmação está incorreta.
Passo 4
Terceira afirmação: “A formação dos produtos é favorecida, em sistema aberto.”
Um sistema aberto permite a troca de matéria e energia com o ambiente. Se a reação produz gases, como o NO2, em sistema aberto eles podem escapar, o que pode deslocar o equilíbrio da reação para a formação dos produtos, favorecendo-a. Além disso, se a reação libera calor, em sistema aberto o calor pode se dissipar, também favorecendo a formação dos produtos. Então, essa afirmação é verdadeira.
Passo 5
Quarta afirmação: “A entropia diminui com a reação.”
A entropia é uma medida da desordem do sistema. Vamos analisar a reação:
Nos reagentes, temos sólidos e soluções aquosas, e nos produtos temos soluções, água líquida e NO2 gasoso. A formação de um gás geralmente aumenta a entropia porque os gases têm mais desordem. Além disso, o sistema total muda de estado sólido e líquido para líquido e gás, o que também tende a aumentar a entropia. Portanto, a entropia provavelmente aumenta, não diminui. Essa afirmação está incorreta.
Resposta
As afirmações 1ª e 3ª estão corretas.
Exercícios relacionados
A queima de combustível no interior de motores pode ocorrer de forma incompleta e produzir monóxido de carbono, um gás extremamente tóxico, ao invés de
, que é produzido na queima completa. Para evitar a emissão desse gás, alguns automóveis são equipados com um catalisador que promove a queima do monóxido de carbono, convertendo-o em dióxido de carbono. Tornandose como modelo de combustível o n-hexano (
) para o qual o calor padrão de combustão é de
sabendo-se que:
Pode-se afirmar que:
( ) A conversão de CO em é endotérmica.
( ) O calor liberado na conversão de CO em é menor que
.
( ) É esperado que a conversão de CO em , ocorra com um abaixamento de entropia.
( ) A queima completa do n-hexano libera mais calor que a queima incompleta.
( ) A combustão completa do n-hexano é exotérmica.
( ) A conversão de CO em
( ) O calor liberado na conversão de CO em
( ) É esperado que a conversão de CO em
( ) A queima completa do n-hexano libera mais calor que a queima incompleta.
( ) A combustão completa do n-hexano é exotérmica.
a) Considerando essas informações e as da tabela abaixo, calcule a variação da energia livre (
) da reação.
Energias livres de formação
das substâncias a
Energias livres de formação
das substâncias a
Substância |
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---|---|
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b) Para a reação, nas condições do ambiente (
e
), a variação de entalpia é
por mol de uréia. Nessa reação, a desordem das partículas aumenta ou diminui? Justifique, com base nos cálculos necessários.
A expansão da câmara de combustão, com o conseqüente deslocamento do pistão, deve-se
a) à energia de vaporização dos produtos.
b) às mudanças de estado físico entre reagentes e produtos.
c) ao deslocamento do equilíbrio, em direção aos produtos.
d) à diminuição da entropia no processo.
e) ao aumento no número de moléculas.
a) à energia de vaporização dos produtos.
b) às mudanças de estado físico entre reagentes e produtos.
c) ao deslocamento do equilíbrio, em direção aos produtos.
d) à diminuição da entropia no processo.
e) ao aumento no número de moléculas.
Durante o processo de fusão do gelo nas condições do sistema descrito no texto ( 273 K e 1,0 atm), deve ocorrer
a) aumento de entropia e diminuição de entalpia.
b) diminuição de entalpia e de entropia.
c) diminuição de entropia e aumento de entalpia.
d) aumento de entropia e de entropia.
a) aumento de entropia e diminuição de entalpia.
b) diminuição de entalpia e de entropia.
c) diminuição de entropia e aumento de entalpia.
d) aumento de entropia e de entropia.