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. 93
7.93-O petróleo bruto com frequência é contaminado pelo gás sulfeto de hidrogênio, que é venenoso. O processo de Claus para a extração de enxofre do petróleo tem duas etapas:
(a)Escreva uma equação termoquímica para a reação total que não contém . (b) Que variação de entalpia seria associada a produção de 60 Kg de enxofre ? (c) Teria reator de ser esfriado ou aquecido para manter a temperatura constante ?
Passo 1
a)Gente, se nós somarmos as duas equações, vamos obter uma reação total que ainda contém , pois temos 2 mols desse gás como produto na primeira reação e 1 mol sendo consumido na segunda. Dessa forma, temos que multiplicar a segunda reação por dois:
Somando as duas reações, temos:
Mas pera aêêê.... A gente pode dividir os coeficientes estequiométricos por três pra simplificar:
Passo 2
b)Nesse item vamos calcular a entalpia dessa reação:
Galerinha, mas o item pede a entalpia associada a produção de 60 Kg de enxofre.
Com 2 mols de enxofre nós temos uma entalpia de -530 Kj/mol. Então com 60 Kg (1875 mols de enxofre), teremos o seguinte:
Passo 3
Gente, esse item nós podemos pensar um pouco em equilíbrio químico. Olha só, se isso fosse um equilíbrio, a reação direta tem uma entalpia negativa, logo, se nós resfriássemos o ambiente o sistema iria começar a liberar calor para se igualar a temperatura ambiente, favorecendo dessa forma, a reação direta. Aqui não temos um equilíbrio, mas o raciocínio usado pode ser o mesmo. Se nós resfriarmos o reator a reação vai continuar do mesmo jeito, liberando calor, não alterando dessa forma, a temperatura do sistema.
Resposta
a)
b)
c)Resfriar