Quando as soluções que contêm íons prata e íons cloreto são misturadas, o cloreto de prata precipita:
\mathrm{Ag}^{+}(a q)+\mathrm{Cl}^{-}(a q) \rightarrow \mathrm{AgCl}(\mathrm{~s}) \quad \Delta H=-65,5 \mathrm{~kJ}
(a) Calcule o \Delta H da produção de 0,450 \mathrm{~mol} de AgCl nessa reação.

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que é pedido.
  • A reação fornecida é:
\mathrm{Ag}^{+}(aq)+\mathrm{Cl}^{-}(aq)\rightarrow \mathrm{AgCl}(s)
  • O enunciado dá a variação de entalpia associada à reação escrita: \Delta H=-65,5\\ \mathrm{kJ}. (Esse valor corresponde à reação exatamente como foi escrita.)
  • O que se pede: calcular \Delta H quando são formados \,0,450\\ \mathrm{mol} de \mathrm{AgCl}.

Passo 2

Entendendo o que significa o dado \Delta H=-65,5\\ \mathrm{kJ}.
  • A equação química está escrita com coeficientes estequiométricos iguais a 1 para \mathrm{AgCl}. Então o valor \Delta H=-65,5\\ \mathrm{kJ} refere-se à formação de exatamente 1 mol de \mathrm{AgCl} (isto é, aos reagentes nas proporções da equação).
  • A entalpia é uma propriedade extensa: ela escala linearmente com a quantidade de substância. Logo, para qualquer quantidade n de \mathrm{AgCl} formada, a variação total de entalpia é proporcional a n.
  • Portanto usamos a relação de proporcionalidade:
\Delta H_{\text{total}}=\Delta H_{\text{por 1 mol}}\times n
onde n é o número de mols de \mathrm{AgCl} formado.

Passo 3

Aplicando a proporcionalidade ao caso numérico dado.
  • Aqui \Delta H_{\text{por 1 mol}}=-65,5\\ \mathrm{kJ} e n=0,450\\ \mathrm{mol}. Substituindo:
\Delta H_{\text{total}} = (-65,5\\ \mathrm{kJ})\times(0,450)
  • Calculando:
\Delta H_{\text{total}} = -29,475\\ \mathrm{kJ}

Passo 4

Arredondamento e interpretação do sinal.
  • Os dados fornecidos têm três algarismos significativos ( -65,5 e 0,450), então reportamos o resultado com três algarismos significativos: -29,5\\ \mathrm{kJ}.
  • O sinal negativo indica que o processo libera calor para o ambiente (ou seja, é exotérmico). Pode também ser expresso em joules:
-29,5\\ \mathrm{kJ} = -2,95\times 10^{4}\\ \mathrm{J}.

Resposta

-29,5\\ \mathrm{kJ}

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