Questão 7
FUVEST 2004
(FUVEST - 2004 - 2ª fase - Questão 7) O Veículo Lançador de Satélites brasileiro emprega, em seus propulsores, uma mistura de perclorado de amônio sólido (NH4CO4) e alumínio em pó, junto com um polímero, para formar combustível sólido.
a) Na decomposição térmica do perclorato de amônio, na ausência de alumínio, formam-se quatro produtos. Um deles é a água e os outros três são substâncias simples diatômicas, duas das quais são componentes naturais do ar atmosférico. Escreva a equação balanceada que representa essa decomposição.
b) Quando se dá a ignição do combustível sólido, todo o oxigênio liberado na decomposição térmica do perclorato de amônio reage com o alumínio, produzindo óxido de alumínio (A2O3). Escreva a equação balanceada representativa das transformações que ocorrem pela ignição do combustível sólido.
c) Para uma mesma quantidade de NH4CO4, haverá uma diferença de calor liberado se sua decomposição for efetuada na presença ou na ausência de alumínio. Quanto calor a mais será liberado se 2 mols de NH4C
O4 forem decompostos na presença de alumínio? Mostre o cálculo.
Dado: Calor de formação do óxido de alumínio = -1,68 x 103 kJ/mol
Gabarito:
Resolução:
a) Na decomposição térmica do perclorato de amônio, na ausência de alumínio, formam-se quatro produtos. Um deles é a água e os outros três são substâncias simples diatômicas, duas das quais são componentes naturais do ar atmosférico. Escreva a equação balanceada que representa essa decomposição.
A decomposição do perclorato de amônio produz as seguintes substâncias:
2NH4ClO4 → 4H2O + N2 + 2O2 + Cl2
b) Quando se dá a ignição do combustível sólido, todo o oxigênio liberado na decomposição térmica do perclorato de amônio reage com o alumínio, produzindo óxido de alumínio (A2O3). Escreva a equação balanceada representativa das transformações que ocorrem pela ignição do combustível sólido.
As reações que ocorrem são:
2NH4ClO4 → 4H2O + N2 + 2O2 + Cl2
8/3Al + 2O2 → 4/3Al2O3
_______________________________
2NH4ClO4 + 8/3Al → 4/3Al2O3 + 4H2O + N2 + Cl2
c) Para uma mesma quantidade de NH4CO4, haverá uma diferença de calor liberado se sua decomposição for efetuada na presença ou na ausência de alumínio. Quanto calor a mais será liberado se 2 mols de NH4C
O4 forem decompostos na presença de alumínio? Mostre o cálculo.
Pela estequiomeria, dois mols de perclorato de amônio produz 4/3 mols de óxido de alumínio, logo, calculando o calor liberado a mais,
, x= 2,24.103 kJ