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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 4.1 - Ex. 54

54. A nitroglicerina é um líquido sensível ao choque, que é detonada pela reação:

4 C 3 H 5 N O 3 3 l → 6 N 2   g + 10   H 2 O g + 12 C O 2 g + O 2 g

Calcule o volume total de gases produzido, em 215   K P a   e 275   ° C na detonação de 454   g de nitroglicerina.

Passo 1

Bora lá! A primeira coisa que temos que fazer é determinar a massa molar da nitroglicerina:

Sabendo que as massas molares dos elementos que a constituem estão logo abaixo:

M M C = 12   g / m o l M M N = 14   g / m o l M M H = 1   g / m o l M M O = 16   g / m o l

M M C 3 H 5 N O 3 3 = 3 ⋅ 12 + 5 ⋅ 1 + 14 ⋅ 3 + 9 ⋅ 16   g / m o l

M M C 3 H 5 N O 3 3 = 227   g / m o l

Se 454   g de nitroglicerina foram detonadas, então ocorreu a denotação do seguinte número de mols:

n n i t r o g l i c e r i n a = m M M C 3 H 5 N O 3 3

n n i t r o g l i c e r i n a = 454   g 227   g / m o l

n n i t r o g l i c e r i n a = 2   m o l s

Passo 2

Agora, demos uma olhada na reação abaixo:

4 C 3 H 5 N O 3 3 l → 6 N 2   g + 10   H 2 O g + 12 C O 2 g + O 2 g

Tá meio na cara que se foram detonados 2   m o l s de nitroglicerina, vai ser produzido metade do número de mols presente nessa equação acima, não é mesmo?

Temos então, que se 4   m o l s de nitroglicerina produzem 29   m o l s   em gases, como exposto na nossa reação, o número de mols de gases produzidos com 2   m o l s   vai ser 14,5 .

Passo 3

Só nos resta agora usar a equação de Clapeyron, tido como a lei geral dos gases, para determinar o volume total de gases produzido:

P V = n R T

Onde:

P = 215   k P a n = 14,5   m o l s T = 275   ° C = 273 + 275 K = 548   K R = 8,314 k P a ⋅ L m o l ⋅ K

Substituindo esses valores na fórmula, obtemos o número de mols de eugenol:

215   k P a   V = ( 14,5   m o l s ) 8,314 k P a ⋅ L m o l ⋅ K ( 548   K )

V = ( 14,5   m o l s ) 8,314 k P a ⋅ L m o l ⋅ K ( 548   K ) 215   k P a  

V ≅ 307,3   l ≅ 0,307   m 3   d e   g á s

Resposta

V ≅ 307,3   l ≅ 0,307   m 3   d e   g á s

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