Suponha que se coloque
de raspas de magnésio em um calorímetro de copo de café e adicione-se 100 mL de HCl a 1,0 mol
. A seguinte reação ocorrerá:
Para essa reação, a temperatura da solução aumenta de
para
. 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 (
) 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 (
) liberado na reação. A fórmula para isso é:
Onde:
-
é a massa da solução (em gramas), -
é a capacidade calorífica específica da solução, -
é a variação de temperatura.
Como estamos lidando com água, podemos assumir que a capacidade calorífica específica (
) é aproximadamente
.
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
. Então:
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação de temperatura (
):
Passo 5
Com todos os valores, podemos calcular o calor liberado:
Vamos arredondar para
.
Passo 6
Esse calor (
) é liberado pela reação dos
de magnésio. Precisamos encontrar a variação de entalpia por mol de magnésio. Primeiro, vamos calcular o número de moles de Mg:
Passo 7
Agora, vamos calcular a variação de entalpia molar (
):
Convertendo para
:
Resposta
A variação de entalpia molar para o magnésio é aproximadamente
.