A entalpia de combustão do ácido benzoico, que é muito usado para calibrar calorímetros, é . Quando 1,453 g de ácido benzoico foi queimado com um calorímetro, a temperatura aumentou . Qual é a capacidade calorífica do calorímetro?
Passo 1
Para resolvermos esse problema, precisamos lembrar das fórmulas que envolvem capacidade calorífica e temperatura:
- , onde C é a capacidade calorífica
- , onde c é o calor específico
Além disso, precisamos fazer uma análise do que acontece no calorímetro. Uma combustão é uma reação exotérmica, isso é, que libera calor... Esse calor que a reação libera é absorvido pelo calorímetro, e através da diferença de temperatura do calorímetro conseguimos quantificar esse calor.
Ou seja,
Onde o da reação ganhou aquele negativo porque a reação está “perdendo” calor, liberando energia, valeu?
Passo 2
Vamos começar calculando a energia liberada pela reação.
Quando reagimos um mol do ácido benzóico, o calor liberado é de 3227 kJ. Mas no enunciado, só queimamos 1,453 g, então temos que saber quantos mols estamos queimando.
Para isso, precisamos da massa molar dessa substância:
Onde 12 é a massa do carbono, 1 é a massa do hidrogênio e 16 é a massa do oxigênio.
Então, em 1,453g, temos:
E se 1 mol libera 3227 kJ de energia, 0,012 mol vai liberar:
Show, já sabemos que:
Passo 3
Agora vamos calcular o calor recebido pelo calorímetro.
Sabemos que:
Mas também sabemos que:
Como o enunciado nos deu que a temperatura do calorímetro aumento em 2,265°C: