Sabe-se que o calor de combustão molar do etanol é 1366,1 kJ / mol. INDIQUE se há discrepância entre o valor tabelado e o valor encontrado no experimento. Caso exista, explique o porquê de tal discrepância.
3
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:
H2(g)+F2(g) HF(g)
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.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde hidrogênio gasoso ( H2) reage com flúor gasoso ( F2) para formar fluoreto de hidrogênio ( HF). 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 ( W) pode ser calculado pela fórmula:
W = P De
onde P é a pressão e De é a variação do volume.

Passo 3

Segundo a Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna ( De) de um sistema é igual ao calor trocado ( Q) menos o trabalho realizado pelo sistema:
De
Se o sistema realiza trabalho ( W > 0), 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 ( Q < 0), 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 ( Q > 0).

Resposta

A reação descrita é endotérmica, pois absorve calor do ambiente para realizar o trabalho de expansão do gás.

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