Em um calorímetro adiabático, com capacidade térmica desprezível, são introduzidos, sob pressão constante de $1\ atm$, um volume $V_1$ de solução aquosa $1,0$ de ácido clorídrico e um volume $V_2$ de solução aquosa $1,0$ molar de hidróxido de sódio. A reação que ocorre é aquele representada pela equação química: $$\ce{H + (aq) + OH - (aq) -> H2O (L)}$$As misturas efetuadas são as seguintes:

  • I- $V_1 = 100\ ml$ e $V_2 = 100\ ml$ e observa-se um aumento de temperatura $\Delta T_1$.

  • II- $V_1 = 50\ ml$ e $V_2 = 150\ ml$ e observa-se um aumento de temperatura $\Delta T_2$.

  • III- $V_1 = 50\ ml$ e $V_2 = 50 \ ml$ e observa-se um aumento de temperatura $\Delta T_3$.

Com relação ao efeito térmico que se observa, é correto prever que:


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ITA IIIT 26/12/2021 14:13
Do enunciado, podemos escrever \begin{matrix} \underbrace{HCl + NaOH \longrightarrow NaCl + H_2O} \\ \\ H^+ + OH^- \longrightarrow H_2O \\ \\ \color{gray}{\fbox{$1:1:1:1$}} \end{matrix} Repare que, ambas as soluções aquosas estão a $1 \ molar$, assim, o número de mols dos reagentes depende apenas do volume, veja: \begin{matrix} n_{(HCl)} = \frac{1 \ mol}{1 \ L}. V_1 \\ \\ \fbox{$n_{(HCl)} = V_1$} \\ \\ n_{(NaCl)} = \frac{1 \ mol}{1 \ L}. V_2 \\ \\ \fbox{$n_{(NaCl)} = V_2$} \end{matrix} Além disso, sabido que, a variação de temperatura é diretamente proporcional ao número de mols que reagem, e inversamente proporcional ao volume final da reação, podemos analisar cada caso: \begin{matrix} \Delta T \ \alpha \ \frac{n_R}{V_f} \\ \\ \fbox{$\Delta T = k \ .\frac{n_R}{V_f}$} \end{matrix} $\color{orangered}{Obs:}$ Atente ao fato da razão estequiométrica. $• \ Caso \ I:$ \begin{matrix} \large{\Delta T_1 \ = k \ . \frac{0,1 + 0,1}{0,1 + 0,1} = k } \end{matrix} $• \ Caso \ II:$ \begin{matrix} \large{\Delta T_2 \ = k \ . \frac{0,05 + 0,05}{0,05 + 0,15} = \frac{1}{2}.k } \end{matrix} $• \ Caso \ III:$ \begin{matrix} \large{\Delta T_3 \ = k \ . \frac{0,05 + 0,05}{0,05 + 0,05} = k } \end{matrix} Dessa forma, podemos concluir que: \begin{matrix} \fbox{$ \begin{matrix} \Delta T_1 &=& \Delta T_3 &>& \Delta T_2 \end{matrix}$} \end{matrix} \begin{matrix} Letra \ (A) \end{matrix}
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