Dissulfeto de carbono pode ser preparado a partir de coque (uma forma impura do carbono) e do enxofre elementar:
4 \mathrm{C}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{S}_{8(\mathrm{~s})} \rightarrow 4 \mathrm{CS}_{2(\mathrm{l})} \quad \Delta \mathrm{H}_{9}{ }_{8}(\mathrm{CS}_{2})=89,7 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol}
Quanto de calor é absorvido na reação de 0,20 \mathrm{~mol} de \mathrm{S}_{8} ?

Passo 1

O enunciado dá a reação
4\,\mathrm{C}_{(\mathrm{s})}+ \mathrm{S}_{8(\mathrm{s})} \rightarrow 4\,\mathrm{CS}_{2(\mathrm{l})}
e informa que a variação de entalpia associada a produzir um mol de \mathrm{CS}_{2} é \Delta H^\circ(\mathrm{CS}_{2})=89,7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
O que é pedido: “Quanto de calor é absorvido na reação de 0,20\\ \mathrm{mol} de \mathrm{S}_{8}?”
Informações relevantes listadas:
  • Quantidade de \mathrm{S}_{8}: \,0,20\\ \mathrm{mol}.
  • Entalpia por mol de \mathrm{CS}_{2}: \,89,7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
  • Equação estequiométrica mostra que 1 mol de \mathrm{S}_{8} forma 4 mol de \mathrm{CS}_{2}.

Passo 2

Entenda o que significa \Delta H^\circ(\mathrm{CS}_{2})=89,7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Isso quer dizer que, para cada mol de \mathrm{CS}_{2} formado pela reação dada, a reação absorve 89,7\\ \mathrm{kJ} (sinal positivo indica endotérmica). Para calcular o calor total absorvido quando uma certa quantidade de \mathrm{S}_{8} reage, devemos:
  1. usar a estequiometria para saber quantos mols de \mathrm{CS}_{2} são produzidos por mol de \mathrm{S}_{8}, e
  2. multiplicar o número de mols de \mathrm{CS}_{2} formado pelo 89,7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.

Passo 3

Usar a estequiometria da reação: a cada 1 mol de \mathrm{S}_{8} formado reagem-se/produzem-se 4 mol de \mathrm{CS}_{2}. Logo, a entalpia associada a 1 mol de \mathrm{S}_{8} reagido é
\Delta H_{\text{por 1 mol } \mathrm{S}_8}=4\times 89,7\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Calcule:
\Delta H_{\text{por 1 mol } \mathrm{S}_8}=4\times 89,7=358,8\\ \mathrm{kJ}.

Passo 4

Agora escalamos para a quantidade dada de \mathrm{S}_{8}, que é \,0,20\\ \mathrm{mol}. O calor absorvido é proporcional à quantidade de \mathrm{S}_{8} consumida:
q = 0,20\\ \mathrm{mol}\times 358,8\\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}.
Calcule:
q = 0,20\times 358,8 = 71,76\\ \mathrm{kJ}.

Passo 5

Interpretação do sinal e arredondamento: o resultado é positivo, portanto 71,76\\ \mathrm{kJ} foram absorvidos (reação endotérmica) quando 0,20\\ \mathrm{mol} de \mathrm{S}_{8} reage. Arredondando de forma prática para dois ou três algarismos significativos, podemos escrever 71,8\\ \mathrm{kJ}.

Resposta

71,8\\ \mathrm{kJ}

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