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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. 48

7.48 Calcule o calor gerado por uma mistura de 13,4   L de dióxido de enxofre, em 1,00   a t m e 273   K e 15,0   g de oxigênio na reação

2   S O 2 g + O 2 → 2   S O 3 g                   ∆ H ° = - 198   k J

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? O primeiro cuidado que devemos ter quando são dadas as quantidades dos dois reagentes da reação é saber se eles estão em proporção estequiométrica. No caso, para estar, devemos ter inicialmente 2 mol de dióxido de enxofre e 1 mol de oxigênio. Se não estiverem, um dos dois reagentes vai estar em excesso.

Vamos começar calculando quantos mol de dióxido de enxofre têm usando usando a equação dos gases

P V = n R T

Como R = 0,082 a t m   L K   m o l , substituimos e ficamos com

1   a t m × 13,4   L = n × 0,082 a t m   L K   m o l × 273   k

n = 0,6   m o l

Agora vamos calcular quantos mol de oxigênio têm. Sabemos que a massa molar do oxigênio é 32 g/mol, então teremos

n O 2 = 15   g 32 g m o l

n O 2 = 0,469

MUITA ATENÇÃO, pois quem está em excesso é o oxigênio. Pra reagir 0,6   m o l de dióxido de enxofre só precisamos de 0,3   m o l   de oxigênio (de acordo com a estequiometria da reação).

Passo 2

Agora que já sabemos que o dióxido de enxofre é o reagente limitante, vamos para nossa regra de três agora para calcular o calor gerado em função dele:

2   m o l   d e   S O 2 - - 198   k J

0,6   m o l   d e   S O 2 - x

x =   - 59,4   k J

Resposta

- 59,4   k J

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