Entalpia padrão das substâncias envolvidas na reação
Composto De
P4 S3(s) -151,0
P4 O10(s) -2.940,0
SO2(g) -296,8
A reação ocorrida na queima de um palito de fósforo deve-se a uma substância chamada trissulfeto de tetrafósforo, que inflama na presença de oxigênio, e pode ser representada pela equação: P4 S3(s)+8 O2(g) P4 O10(s)+3 SO2(g).
A quantidade de calor na reação de combustão de 22 g de P4 S3(s) é, aproximadamente, kJ .
a) liberado; 367,4
b) liberado; 338,4
c) absorvido; 3384
d) absorvido; 3674
e) liberado; 3674

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos uma reação química de combustão envolvendo o trissulfeto de tetrafósforo ( P4S3) e queremos calcular a quantidade de calor liberado nessa reação quando queimamos 22 g dessa substância. Para resolver isso, vamos precisar usar a entalpia padrão de formação das substâncias envolvidas na reação.

Passo 2

A entalpia padrão de formação ( De) é a quantidade de energia envolvida na formação de 1 mol de um composto a partir dos seus elementos nas condições padrão. A tabela fornecida nos dá esses valores para P4S3, P4O10 e SO2.

Passo 3

Vamos escrever a equação balanceada da reação de combustão:
P4S3(s) + 8,O2(g) P4O10(s) + 3,SO2(g)

Passo 4

Agora, calculamos a variação da entalpia da reação ( Deçã) usando a fórmula:
De=ntes) çã

Passo 5

Substituindo os valores da tabela:
  • Produtos:
    • P4O10: -2.940,0,kJ/mol
    • 3,SO2: 3 times (-296,8),kJ/mol = -890,4,kJ/mol
  • Reagentes:
    • P4S3: -151,0,kJ/mol
    • 8,O2: Como O2 é um elemento na sua forma padrão, De
Deçã

Passo 6

Isso significa que por cada mol de P4S3 queimado, são liberados 3.830,4,kJ de calor.

Passo 7

Vamos calcular quantos mols de P4S3 existem em 22 g. Primeiro, encontramos a massa molar de P4S3:
  • P (fósforo): 30,97,g/mol times 4 = 123,88,g/mol
  • S (enxofre): 32,07,g/mol times 3 = 96,21,g/mol
  • Total: 123,88 + 96,21 = 220,09,g/mol
Mols = 22,g220,09,g/mol approx 0,1,mol

Passo 8

Agora, multiplicamos a entalpia por mol pelo número de mols:
Deçã

Passo 9

O sinal negativo indica que o calor é liberado na reação, ou seja, a reação é exotérmica.

Resposta

A quantidade de calor liberado na reação de combustão de 22 g de P4S3 é, aproximadamente, 367,4 kJ.

Exercícios relacionados