Questão 7

ESPCEX 2016

Química

(EsPCEx - 2016)

Uma das aplicações da trinitroglicerina, cuja fórmula é C₃H₅N₃O₉, é a confecção de explosivos. Sua decomposição enérgica gera como produtos os gases nitrogênio, dióxido de carbono e oxigênio, além de água, conforme mostra a equação da reação a seguir:

$4;C_3H_5N_3O_{9(l)} ightarrow 6;N_{2;(g)}+12;CO_{2(g)}+1;O_{2(g)}+10;H_2O_{(l)}$

Além de explosivo, a trinitroglicerina também é utilizada como princípio ativo de medicamentos no tratamento de angina, uma doença que acomete o coração. Medicamentos usados no tratamento da angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de trinitroglicerina na formulação.

Considerando os dados termoquímicos da reação a 25 °C e 1 atm e supondo que essa massa de trinitroglicerina sofra uma reação de decomposição completa, a energia liberada seria aproximadamente de

Dados:

- massas atômicas: C = 12 u; H = 1u; N = 14 u; O = 16 u.

$Delta H^{o}_{f}(H_2O) = - 286 kJ/mol$

$Delta H^{o}_{f}(CO_2) = - 394 kJ/mol$

$Delta H^{o}_{f}(C_3H_5N_3O_9) = - 353,6 kJ/mol$

4,1 J.

789,2 J.

1432,3 J.

5,3 kJ.

362,7 kJ.

Gabarito:

4,1 J.

Resolução:

Equação da decomposição da trinitroglicerina:

$4;C_3H_5N_3O_{9(l)} ightarrow 6;N_{2;(g)}+12;CO_{2(g)}+1;O_{2(g)}+10;H_2O_{(l)}$

Cálculo da energia envolvida nessa reação:

$\mathrm{Delta H=n_{H_{2O}}cdot Delta H_{H_2O}+n_{CO_{2}}cdot Delta H_{CO_2}-n_{C_{3H_{5}N_{3}O_{9}}}cdot Delta H_{C_3H_5N_3O_9}}\\mathrm{Delta H=10molcdot (-286kJcdot mol^{-1})+12molcdot (-394kJcdot mol^{-1})-4molcdot (-353,6kJcdot mol^{-1})}\\mathrm{Delta H=-6:173,6;kJ}$

Cálculo da massa molar de C₃H₅N₃O₉:

$MM_{C_{3}H_{5}N_{3}O_{9}} = 3cdot MM_{C}+5cdot MM_{H}+3cdot MM_{N} + 9cdot MM_{O}$

$MM_{C_{3}H_{5}N_{3}O_{9}} = 3cdot 12gcdot mol^{-1}+5cdot 1gcdot mol^{-1}+3cdot 14gcdot mol^{-1}+ 9cdot 16gcdot mol^{-1}$

$MM_{C_{3}H_{5}N_{3}O_{9}} = 227gcdot mol^{-1}$

Cálculo da quantidade de energia envolvida na decomposição de 0,6mg de C₃H₅N₃O₉:

4 x 227g __________ -6173,6 KJ

0,6mg _____________ E

$E = 0,6cdot 10^{-3};gcdot (-6173,6;kJ)cdot frac{1}{4cdot 227;g}$

$E = 0,00408;kJ$

$E = 4,1;J$

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