- Sabe-se que a variação de entalpia para a reação de um ácido forte com uma base forte é dada por:
de
(ou de
), sob temperatura de
. As soluções são diluídas o suficiente para que suas densidades sejam iguais às da água pura, bem como suas capacidades caloríficas específicas (
). Quando se misturam 150 mL de solução de
com 350 mL de solução de
, ambas com temperatura inicial de
, a temperatura final alcançada por essa solução aquosa é de
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado trata de neutralização de um ácido forte pelo uma base forte, isto é, reação exotérmica
com entalpia de neutralização
de
(ou
). Para resolver, precisamos:
– Determinar o reagente limitante;
– Calcular o calor liberado;
– Calcular a elevação de temperatura , usando densidade de
e
;
– Obter a temperatura final .
– Determinar o reagente limitante;
– Calcular o calor
– Calcular a elevação de temperatura
– Obter a temperatura final
Passo 2
Calcular as quantidades de reagentes em mol:
O reagente limitante é
(menor quantidade,
).
Passo 3
Calcular o calor liberado pela neutralização:
Passo 4
Determinar a massa total da solução e o calor específico efetivo:
– Volume total ;
– Como , massa
;
– Calor específico .
– Volume total
– Como
– Calor específico
Então a variação de temperatura será
Passo 5
Calcular a temperatura final somando à temperatura inicial de
:
Entre as opções dadas, a que mais se aproxima é
.
Resposta
d)