8- O monóxido de nitrogênio reage com oxigênio para formar o gás \mathrm{NO}_{2} marrom como mostrado abaixo.
2 \mathrm{NO}(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{NO}_{2}(\mathrm{~g}) \quad \Delta \mathrm{H}^{\circ}{ }_{\mathrm{r}}=-114,1 \mathrm{~kJ}
Pede-se:
a) a reação é endotérmica ou exotérmica?
b) Se 1,25 \mathrm{~g} de NO forem totalmente convertidos em \mathrm{NO}_{2}, qual quantidade de calor será absorvida ou liberada?

Passo 1

O enunciado dá a reação
2\,\mathrm{NO}(g) + \mathrm{O}_{2}(g) \longrightarrow 2\,\mathrm{NO}_{2}(g)
com \Delta H^\circ_{r} = -114{,}1\text{ kJ}. Pede-se:
a) identificar se a reação é endotérmica ou exotérmica;
b) calcular o calor trocado quando 1{,}25\text{ g} de NO reagem completamente.
Vamos usar conceitos de entalpia de reação e estequiometria.

Passo 2

A entalpia de reação padrão \Delta H^\circ_{r} é negativa -114{,}1\text{ kJ}, o que significa que a reação libera calor para o ambiente. Logo, a reação é exotérmica.

Passo 3

Para a parte (b), convertemos a massa de NO em mols. A massa molar de NO é
M_{\mathrm{NO}} = 14 + 16 = 30\text{ g/mol}.
Logo, os mols de NO em 1{,}25\text{ g} são
n(\mathrm{NO}) = \frac{1{,}25\text{ g}}{30\text{ g/mol}} = 0{,}04167\text{ mol}.

Passo 4

Sabemos que \Delta H^\circ_{r} = -114{,}1\text{ kJ} corresponde à reação de 2 mols de NO. Assim, o calor liberado por mol de NO é
\frac{-114{,}1\text{ kJ}}{2\text{ mol}} = -57{,}05\text{ kJ/mol}.

Passo 5

O calor total liberado quando n(\mathrm{NO})=0{,}04167\text{ mol} reage é
q = n(\mathrm{NO}) \times \bigl(-57{,}05\text{ kJ/mol}\bigr) = 0{,}04167\times(-57{,}05)\approx -2{,}38\text{ kJ}.
O sinal negativo indica liberação de calor.

Resposta

a) A reação é exotérmica.
b) Cerca de 2{,}38\text{ kJ} de calor são liberados.

Exercícios relacionados