( 2,00 pontos) O hidrogênio, \mathrm{H}_{2}, é usado como combustível de foguetes. O hidrogênio queima no oxigênio gasoso dando vapor de água.
2 \mathrm{H}_{2}(g)+\mathrm{O}_{2}(g) \rightarrow 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(g) ;
\Delta \mathrm{H}=-484 \mathrm{~kJ}
Qual a variação de entalpia por grama de hidrogênio?
\begin{aligned} & n \underline{\mathrm{o}}(\mathrm{~mol})=\frac{m(\mathrm{~g})}{M M\left(\frac{\mathrm{~g}}{\mathrm{~mol}}\right)}=\frac{1,0 \mathrm{~g}}{2,0 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}}=0,5 \mathrm{~mol} \\\ & 2 \mathrm{~mol} \quad--------------------484 \mathrm{Kj} \\\ & 0,5 \mathrm{~mol} \quad-------------------121 \mathrm{~kJ} \end{aligned}

Passo 1

O enunciado apresenta a reação de combustão do hidrogênio gasoso em que para cada 2 mol de \mathrm{H}_2 queimados temos \Delta H=-484 kJ. A questão pede a variação de entalpia ao queimar 1{,}0 g de \mathrm{H}_2. Para resolver, vamos (a) converter massa em mols e (b) usar proporcionalidade entre mols e entalpia.

Passo 2

Converter 1{,}0 g de \mathrm{H}_2 em mols usando a massa molar M(\mathrm{H}_2)=2{,}0 g/mol:
n(\mathrm{H}_2) =\frac{1{,}0~\mathrm{g}}{2{,}0~\mathrm{g/mol}} =0{,}5~\mathrm{mol}.

Passo 3

Como a reação libera 484 kJ ao consumir 2 mol de \mathrm{H}_2, para 0{,}5 mol teremos
\Delta H_{0{,}5\,\mathrm{mol}} =-484~\mathrm{kJ}\times\frac{0{,}5}{2} =-121~\mathrm{kJ}.

Resposta

-121~\mathrm{kJ} por grama de \mathrm{H}_2.

Exercícios relacionados