Suponha que se coloque 0,5 g de raspas de magnésio em um calorímetro de copo de café e adicione-se 100 mL de HCl a 1,0 mol / L. A seguinte reação ocorrerá:
Mg(s)+2 HCl(aq) H2(g)+MgCl2(aq)
Para essa reação, a temperatura da solução aumenta de 22,2^circ C para 44,8 ^circ C. Qual é a variação de ENTALPIA MOLAR para o magnésio?

Passo 1

Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem uma reação química onde o magnésio (Mg) reage com o ácido clorídrico (HCl) dentro de um calorímetro de copo de café. A temperatura da solução aumenta durante a reação, e queremos descobrir qual é a variação de entalpia molar ( De) para o magnésio nessa reação. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados à entalpia e à capacidade calorífica.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor ( q) liberado na reação. A fórmula para isso é:
q = m cdot c cdot De
Onde:
  • m é a massa da solução (em gramas),
  • c é a capacidade calorífica específica da solução,
  • De é a variação de temperatura.
Como estamos lidando com água, podemos assumir que a capacidade calorífica específica ( c) é aproximadamente 4,18 , J/g°C.

Passo 3

Precisamos determinar a massa da solução. Temos 100 mL de HCl a 1,0 mol/L. A densidade da solução de HCl 1,0 mol/L é aproximadamente 1,19 , g/mL. Então:
m = 100 , mL times 1,19 , g/mL = 119 , g

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de temperatura ( De):
De

Passo 5

Com todos os valores, podemos calcular o calor liberado:
q = 119 , g times 4,18 , J/g°C times 22,6°C = 11.270,6 , J
Vamos arredondar para 11.271 , J.

Passo 6

Esse calor ( q) é liberado pela reação dos 0,5 , g de magnésio. Precisamos encontrar a variação de entalpia por mol de magnésio. Primeiro, vamos calcular o número de moles de Mg:
Massa molar do Mg = 24,305 , g/mol
Mo<=s de Mg = 0,5 , g24,305 , g/mol approx 0,0206 , mol

Passo 7

Agora, vamos calcular a variação de entalpia molar ( De):
De
Convertendo para kJ/mol:
De

Resposta

A variação de entalpia molar para o magnésio é aproximadamente 547 , kJ/mol.

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