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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 44

7.44 A oxidação de nitrogênio no exaustor qunte de motores de jatos e de automóveis ocorre pela reação

N 2 g + O 2 g → 2   N O g                     ∆ H ° = + 180,6   k J

(a) Qual é o calor absorvido na formação de 1,55 mol de NO? (b) Qual é o calor absorvido na oxidação de 5,45 L de nitrogênio, em 1,00 atm e 273K? (c) Quando a oxidação de N 2 a N O foi completada em um calorímetro de bomba, o calor absorvido medido foi igual a 492 J. Que massa de gás nitrogênio foi oxidada?

Passo 1

(a) Como a expressão acima nos dá que a quantidade de calor absorvido para 1 mol de N 2 ( s ) , 1 mol de O 2 e 2 mol de N O é 358,8   k J

Conseguimos resolver a questão com uma simples regra de três

2   m o l   N O - 180,6   k J

1,55   m o l   N O - x

x = 1,55   m o l × 180,6   k J 2   m o l

x = 139,97   k J

Passo 2

(b) Aqui devemos primeiro achar quantos mol de nitrogênio são 5,45 L .

Vamos considerar o gás com comportamento ideal (mas isso é um pouco de blá blá blá pra esse nível de aprofundamento na matéria) para usarmos a famosa equação dos gases ideais

P V = n   R T

n = P V R T

Devemos tomar cuidado com as unidades. O que nos dá orientação sobre quais unidades usar é a constante R (que vale 0,082 a t m   L K   m o l ).

Amém, todos os nossos dados já estão nas unidades que queremos. Agora é só substituir

n = 1   a t m × 5,45   L 0,082 a t m   L K   m o l × 273   k

n = 0,24   m o l

Agora fazemos nossa amada regra de três

1   m o l   N 2 - 180,6   k J

0,24   m o l   N 2 - x

x = 0,24   m o l × 180,6   k J 1   m o l

x = 43,34   k J

Passo 3

(c) Aqui começaremos com a regra de três

1   m o l   N 2 - 180,6   k J

x - 492   J

ATENÇÃO ATENÇÃO

As unidades não batem, ne.... então temos que converter a linha de cima ou a de baixo.

Ficamos com

1   m o l   N 2 - 180,6   k J

x - 0,492   J

x = 0,492   k J × 1   m o l 180 , 6   k J

x = 0 ,   00272   m o l

Para acharmos a massa, multiplicamos esse valor pela massa molar do nitrogênio que é

M M N 2 = 2 × 14

M M N 2 = 28   g / m o l

Então a massa de nitrogênio oxidada será

m = 0 ,   00272   m o l × 28 g m o l

m = 0,076   g

Resposta

(a) 139,97   k J

(b) 43,34   k J

(c) 0,076   g

Ver Outros Exercícios desse livro

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