Questão 33. Um estudante montou um calorímetro (tipo xícara de café) para medir a variação de entalpia de uma reação endotérmica, sob condição ambiente, pela mistura de duas soluçōes aquosas reagentes, também sob temperatura ambiente inicial. No entanto, o estudante esqueceu de colocar a tampa do calorímetro. Esse erro experimental levou a um valor absoluto da variação de entalpia para essa reação
A.( ) menor que o valor esperado, pois a soluçāo final absorveu calor da vizinhança.
B.( ) menor que o valor esperado, pois a soluçāo final liberou calor para a vizinhança.
C.( ) inalterado em relação ao valor esperado, pois o erro é anulado pelo uso da equação geral da calorimetria.
D.( ) maior que o valor esperado, pois a solução final absorveu calor da vizinhança.
E.( ) maior que o valor esperado, pois a solução final liberou calor para a vizinhança.

Passo 1

O enunciado descreve um estudante que montou um calorímetro tipo “xícara de café” para medir a variação de entalpia de uma reação endotérmica \Delta H>0, mas esqueceu de colocar a tampa. Queremos saber como esse erro afeta o valor absoluto de \Delta H obtido.

Passo 2

Na calorimetria de café, a energia trocada pela reação q_{\text{rxn}} e pela solução q_{\text{soln}} satisfaz
q_{\text{rxn}} + q_{\text{soln}} = 0,
com
q_{\text{soln}} = m\,c\,\Delta T,
onde m é a massa da solução, c é o calor específico e \Delta T=T_{\text{final}}-T_{\text{inicial}}.

Passo 3

Para uma reação endotérmica, a solução cede calor à reação e esfria, isto é, \Delta T<0. Sem tampa, há troca de calor com o ambiente: o meio externo fornece calor à solução, reduzindo o resfriamento real. Logo, o \Delta T medido (em módulo) é menor do que seria num calorímetro perfeitamente isolado.

Passo 4

Como o valor medido de \Delta T (em módulo) é menor, o q_{\text{soln}}=m\,c\,\Delta T calculado em módulo também fica menor. Consequentemente, o |q_{\text{rxn}}| e, portanto, o valor absoluto de \Delta H obtido experimentalmente será menor do que o valor verdadeiro.

Resposta

A. menor que o valor esperado, pois a solução final absorveu calor da vizinhança.

Exercícios relacionados