A massa de
de nafitaleno, foi queimada em uma bomba calorimérria a volume constante. Em consequência a temperatura elevou-se de
para
. Considerando que a capacidade calorífica da bomba mais a da água é de
. calcule o calor da combustão de
de nafitaleno em termos de mol, isto é determine o calor molar de combustão.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de calorimetria, que é a parte da química que estuda as trocas de calor nas reações químicas. Neste caso, precisamos calcular o calor molar de combustão do nafitaleno. Para isso, vamos usar a fórmula fundamental da calorimetria:
Onde:
- $ q $ é a quantidade de calor absorvida ou liberada,
- $ C $ é a capacidade calorífica da bomba calorimétrica mais a água,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor $ q $ liberada na combustão. Sabemos que a capacidade calorífica $ C $ é de $ 10,17 , \mathrm{kJ/^{\circ}C} $ e a variação de temperatura $ \Delta T $ é de $ 25,95^{\circ}C - 20,28^{\circ}C $.
Agora, aplicamos a fórmula:
Isso significa que foram liberados $ 57,66 , \mathrm{kJ} $ de calor durante a combustão dos $ 1,435 , \mathrm{g} $ de nafitaleno.
Passo 3
Agora, precisamos descobrir quantos mols de nafitaleno foram queimados. A massa do nafitaleno é $ 1,435 , \mathrm{g} $ e sua massa molar é $ 128,2 , \mathrm{g/mol} $.
Passo 4
Com o calor total liberado e a quantidade de mols conhecida, podemos calcular o calor molar de combustão. Isso significa determinar quantos quilojoules de calor são liberados por mol de nafitaleno queimado.
O sinal negativo indica que o processo é exotérmico, ou seja, libera calor.
Resposta
O calor molar de combustão do nafitaleno é aproximadamente $ -5,151 \times 10^{3} , \mathrm{kJ/mol} $.