Sabe-se que o calor de combustão molar do etanol é
. INDIQUE se há discrepância entre o valor tabelado e o valor encontrado no experimento. Caso exista, explique o porquê de tal discrepância.
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Em um cilindro, provido de um pistão móvel sem atrito, é realizada a reação de formação de fluoreto de hidrogênio, um gás que, em contato com água, origina um ácido capaz de atacar superfícies de vidro. A equação não balanceada abaixo representa a reação:
Após o término da reação, observa-se que o pistão se movimenta, fazendo com que o volume final seja maior que o volume inicial.
Com base no processo descrito:
3a
INDIQUE, JUSTIFICANDO sua indicação, se a reação descrita é endotérmica ou exotérmica.
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Em um cilindro, provido de um pistão móvel sem atrito, é realizada a reação de formação de fluoreto de hidrogênio, um gás que, em contato com água, origina um ácido capaz de atacar superfícies de vidro. A equação não balanceada abaixo representa a reação:
Com base no processo descrito:
3a
INDIQUE, JUSTIFICANDO sua indicação, se a reação descrita é endotérmica ou exotérmica.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde hidrogênio gasoso (
) reage com flúor gasoso (
) para formar fluoreto de hidrogênio (
). Depois dessa reação acontecer, o pistão do cilindro se move, aumentando o volume. Nosso objetivo aqui é descobrir se essa reação é endotérmica (absorve calor) ou exotérmica (libera calor).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece com o volume. O aumento no volume significa que o gás está se expandindo. Quando um gás se expande e empurra o pistão, ele está realizando trabalho sobre o ambiente. Esse trabalho (
) pode ser calculado pela fórmula:
onde
é a pressão e
é a variação do volume.
Passo 3
Segundo a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor trocado (
) menos o trabalho realizado pelo sistema:
Se o sistema realiza trabalho (
), isso significa que ele está perdendo energia para o ambiente.
Passo 4
Agora, vamos pensar na reação química. Se a reação fosse exotérmica, ela liberaria calor (
), ajudando a realizar o trabalho. Porém, como o pistão está se movendo e o volume está aumentando, isso indica que mais energia está sendo necessária para essa expansão.
Passo 5
Portanto, para que o sistema consiga realizar esse trabalho adicional, ele precisa absorver mais energia do ambiente. Isso só é possível se a reação for endotérmica, ou seja, se ela absorver calor (
).
Resposta
A reação descrita é endotérmica, pois absorve calor do ambiente para realizar o trabalho de expansão do gás.