A adição de
de
a
de água em um calorímetro de copo de café (com agitação para dissolver o sal) resultou em uma diminuição na temperatura de
para
. Calcule a variação de para dissolver
na água. Considere que a solução esteja diluída e possua capacidade calorífica de
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente adiciona 5,44 g de NH₄NO₃ sólido em 150,0 g de água num calorímetro simples e a temperatura cai de 18,6 °C para 16,2 °C. A ideia é calcular a entalpia de dissolução (ΔH) dessa saleta.
Conteúdo que vamos usar:
Conteúdo que vamos usar:
- Calorimetria (q = m·c·ΔT)
- Sinal de q (reação absorve calor → endotérmica → ΔH > 0)
- Cálculo de mols (massa molar do NH₄NO₃ ≃ 80,0 g/mol)
- Conversão de J em kJ e resultado por mol.
Passo 2
Primeiro, calculamos a variação de temperatura ΔT da solução:
(Na prática °C e K têm a mesma unidade de variação.)
Também precisamos da massa total que troca calor, que é água + sal:
Passo 3
Agora aplicamos a fórmula básica de calorimetria:
O sinal negativo indica que a solução perdeu calor (esfriou).
Passo 4
No nosso sistema, a reação (dissolução) é quem “roubou” esse calor da água, então:
Agora calculamos quantos mols de NH₄NO₃ dissolveram:
Passo 5
Para achar a entalpia por mol (ΔH_diss), dividimos o calor absorvido pela quantidade de mols e convertemos para kJ:
Como o valor deu positivo, a dissolução é endotérmica (absorve calor).
Resposta
ΔH₍diss₎ = +23,0 kJ/mol (entalpia de dissolução do NH₄NO₃, processo endotérmico).