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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. 57

7.57 a reação de 1,40   g de monóxido de carbono com excesso de vapor de água para produzir os gases dióxido de carbono e hidrogênio em um calorímetro de bomba eleva a temperatura do calorímetro de 22,113 ° C até 22,799 ° C . A capacidade calorífica total do calorímetro é 3,00   k J / ° C .

(a) Escreva a equação balanceada da reação. (b) Calcule a variação de energia interna, ∆ U , para a reação de 1,00   m o l de C O ( g ) .

Passo 1

(a) C O +   H 2 O → C O 2 +   H 2

Passo 2

(b) Quando ele diz que é um calorímetro de bomba, ele quer dizer que o volume é constante, então o trabalho é zero.

Usando a fórmula

∆ U = Q + W

Então ∆ U = Q

Com esses dados que ele nos dá, podemos usar a fórmula q = C × ∆ T para calcular a quantidade de calor que o calorímetro recebe (vai nos ajudar porque para encontrar o calor que a reação libera vai ser só mudar o sinal).

q = 3,00 k J ° C × 22,799 ° C - 22,113 ° C

q = 2,06   k J

O calor que a reação libra será q ' = - 2,06   k J .

Esse calor que achamos é para 1,4 g de CO, queremos achar quanto seria pra 1 mol.

Como a massa molar do CO é 28   g / m o l  

n C O = 1,4   g 28 g m o l = 0,05   m o l    

Podemos achar Q

Q = - 2,06   k J 0,05   m o l = - 41,2   k J / m o l

Consequentemente

∆ U =   - 41,2   k J / m o l

Resposta

∆ U =   - 41,2   k J / m o l

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