Questão 2

ITA 2019

Química

(ITA - 2019 - 2ª FASE)

Uma determinada quantidade de um composto A foi misturada a uma quantidade molar três vezes maior de um composto B, ou seja, A + 3B. Essa mistura foi submetida a dois experimentos de combustão (I e II) separadamente, observando-se:

I. A combustão dessa mistura A + 3B liberou 550 kJ de energia.

II. A combustão dessa mistura A + 3B, adicionada de um composto C em quantidade correspondente a 25% em mol do total da nova mistura, liberou 814 kJ de energia.

Considerando que os compostos A, B e C não reagem entre si, determine os valores numéricos.

a) da quantidade, em mol, de A, B e C.

b) do calor de combustão, em kJ mol–1, do composto C, $Delta mathrm{H _ c (C)}$ .

Dados: $Delta mathrm{H _ c (A) = -700 , kJ , mol^{-1}}$ ; $Delta mathrm{H _ c (B) = -500 , kJ , mol^{-1}}$ .

Gabarito:

Resolução:

Formulação I:

Proporção A : B é 1 : 3, logo, se temos N_A mols de A na mistura, teremos 3N_A mols de N_B.

Formulação II:

Na nova mistura, temos N_A, N_B e N_C mol de cada componente, os quais, segundo o enunciado, seguem a seguinte proporção:

$N_C = frac{(N_A + N_B + N_C)}{4} Rightarrow 3 N_C = N_A + underset{N_B}{(underbrace{3N_A})} Rightarrow$

$Rightarrow N_C = frac{4 N_A}{3}$

Utilizando a informação I: $Delta mathrm{H_C = N_A} (Deltamathrm{ H_C (A)}) + mathrm{N_B} (Delta mathrm{H_C (B})) Rightarrow$

$mathrm{-550 = N_A (-700) + N_B (-500)}$

$\ -550 = -700 mathrm{N_A - (3N_A)}(+500) \ herefore mathrm{N_A} = 0,!25 , mathrm{mol}, mathrm{logo N_B = 3 N_A = 0,!75 , mol}$ e

$mathrm{N_C = frac{4}{3} N_A = 0,!33 mol}$

b) De forma análoga, temos:

$herefore Delta H_{C}(C) = -792 ,kJ/mol$

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