Um experimento químico envolvendo 50 mL de NaOH(aq) e 50 mL de HNO3 (aq) , ambas as soluções aquosas de mesma concentração, 1 mol / L, e a 26^circ C. As duas soluções foram misturadas em um béquer de vidro de 100 g , isolado com isopor, constituindo o calorímetro. A temperatura final no calorímetro foi de 28,7^circ C. Não houve perdas de calor para as vizinhanças, nem variação de pressão, durante o experimento. A densidade da água, nesta temperatura é 1 g / mL. Responda justificando.
É correto afirmar que o calor de reação está contido no béquer?(1,0)

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que misturamos 50 mL de NaOH 1 M com 50 mL de HNO₃ 1 M, ambas a 26 °C, num béquer de vidro de 100 g isolado por isopor. Depois da reação a temperatura sobe pra 28,7 °C. Não houve perda de calor pro ambiente. O conteúdo é calorimetria (energia, calor específico, conservação de energia) e vamos precisar entender que, num calorímetro isolado, o calor liberado pela reação é absorvido pelo conjunto (solução + béquer).

Passo 2

Teoria básica:
  • Calor de reação (q_reação) é a energia trocada quando reagentes viram produtos.
  • Num calorímetro isolado, não há troca de calor com o meio externo. Logo, a energia liberada pela reação fica no próprio calorímetro.
  • Princípio da conservação de energia: qreação + qcalorímetro = 0çãí
    onde
    qcalorímetro = (msolução,cágua + mbéquer,cvidro),Deíçãáé

Passo 3

Detalhando as massas e capacidades:
  • m_solução ≃ 50 mL + 50 mL = 100 g (densidade da água = 1 g/mL).
  • c_água ≃ 4,18 J/(g·K).
  • m_béquer = 100 g, c_vidro ≃ 0,84 J/(g·K) (valor típico).
  • ΔT = 28,7 °C − 26,0 °C = 2,7 K.

Passo 4

O calor do calorímetro é:
qcalorímetro = (100cdot4,18 + 100cdot0,84)times 2,7; Jí
Como não há perdas, este q_calorímetro é exatamente o negativo do q_reação. Ou seja, todo calor liberado pela reação ficou no conjunto.

Passo 5

Interpretação:
  • Se não tem troca com o ambiente, o calor liberado só pode aquecer a solução e o béquer.
  • Logo, o calor da reação está “contido” no béquer (e na solução dentro dele).

Resposta

Sim, é correto afirmar que o calor de reação está contido no béquer, pois, em um calorímetro isolado, todo o calor liberado pela reação é absorvido pelo conjunto (solução + vidro), sem vazamento para o ambiente.

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