Considere a seguinte reação:
Para uma dada amostra de
, a variação de entalpia na reação é
. Quantos gramas de gás hidrogênio são produzidos?
Para uma dada amostra de
Passo 1
O enunciado dá a reação e a variação de entalpia por mol da reação escrita e pede a massa de
produzida para uma variação de entalpia observada. Informações fornecidas:
- Reação:
. - Variação de entalpia por mol da reação (quando 1 mol de
reage): . - Variação de entalpia observada para a amostra:
.
O que se pede:
- Quantos gramas de gás hidrogênio (
) foram produzidos nessa amostra?
Passo 2
Conceito e relação estequiométrica usada:
- A entalpia da reação é uma grandeza extensiva: se
vale para a reação escrita com coeficientes estequiométricos (isto é, para 1 mol de reagindo), então para uma conversão proporcional a essa a entalpia se escala linearmente. - Definimos a extensão da reação (número de mols da reação consumidos) por
. Vale a relação
- Pela estequiometria da reação, 1 mol de reação produz
mol de . Portanto o número de mols de formados é
Passo 3
Calcular a extensão
:
Fazendo a divisão:
Passo 4
Calcular os mols de
formados usando a estequiometria:
Passo 5
Calcular a massa de
. Primeiro a massa molar do
:
Agora a massa:
Passo 6
Arredondamento e apresentação final:
- Usando três algarismos significativos (compatível com os dados
e ), a massa de produzida é . - Dica para a prova: escreva claramente a relação entre
por mol e a extensão da reação, use a estequiometria para obter mols do produto e, por fim, converta mols em massa com a massa molar.