O calor liberado na combustão do ácido benzoico, C6 H5 COOH, que é muito usado para calibrar calorímetros, é -3.228 kJ cdot mol^-1. Quando 1,685 g de ácido benzoico foi queimado em um calorímetro, a temperatura aumentou 2,821^circ C. Qual é a capacidade calorífica do calorímetro?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um exercício de Calorimetria, que é a parte da química que estuda as trocas de calor nas reações químicas. Aqui, queremos descobrir a capacidade calorífica de um calorímetro. Para isso, vamos precisar saber a quantidade de calor liberada na combustão do ácido benzóico e a variação de temperatura que ocorreu no calorímetro quando essa combustão aconteceu.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a quantidade de calor liberada na queima de 1,685 g de ácido benzóico. Sabemos que a entalpia de combustão do ácido benzóico é de -3,228 kJ cdot mol^-1. Isso significa que para cada mol de ácido benzóico queimado, são liberados 3,228 kJ de energia.

Passo 3

Para calcular o calor liberado ( Q), precisamos primeiro descobrir quantos mols de ácido benzóico estão sendo queimados. A fórmula para isso é:
Número de mols = massamassa molar ú
A massa molar do ácido benzóico ( C6H5COOH) é:
C: 12,01 times 7 = 84,07 H: 1,008 times 6 = 6,048 O: 16,00 times 2 = 32,00 Massa molar = 84,07 + 6,048 + 32,00 = 122,118 g/mol
Então,
Número de mols = 1,685 g122,118 g/mol approx 0,0138 mol ú

Passo 4

Agora, calculamos o calor liberado usando a entalpia de combustão:
Q = número de mols times Deúã
O sinal negativo indica que o calor está sendo liberado.

Passo 5

Esse calor liberado foi absorvido pelo calorímetro, causando o aumento de temperatura. A relação entre o calor absorvido, a capacidade calorífica ( C) e a variação de temperatura ( De) é dada por:
Q = C times De
Queremos encontrar C, então rearranjamos a fórmula:
C = QDe

Passo 6

Substituindo os valores:
C = 0,0445 kJ2,821^circ C approx 0,0158 kJ/^circC

Resposta

A capacidade calorífica do calorímetro é de aproximadamente 0,0158 kJ/^circC.

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