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Termoquímica IME

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Mensagem por sophiegermain97 Qua 04 Abr 2018, 23:33

A combustão de 1 mol de naftaleno sólido a 25°C, realizada em um calorímetro adiabático a volume constante, libera 1227 kcal com formação apenas de um produto gasoso, o gás carbônico. Calcular o valor liberado por esta reacao à pressão constante.
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Mensagem por renan2014 Seg 11 Maio 2020, 09:09

Reação de Combustão: 

C_{10}H_{8}_{(s)}+12\, O_{2}_{(g)}\rightarrow 10\, CO_{2}_{(g)}+4\, H_{2}O_{(l)}

Como no primeiro momento a reação foi feita a volume constante, não podemos usar o conceito de entalpia para escrever o calor liberado.

Pela Primeira Lei da Termodinâmica: Q_{1}=\Delta U_{1}+W_{1}

Como o volume é constante, não tem trabalho expansivo, aí o W_{1} é 0.

Então, podemos escrever que: Q_{1}=\Delta U_{1}=-1227\, kcal

No segundo momento, a pressão constante, o calor liberado será:

\Delta H_{2}=\Delta U_{2}+\, \Delta (PV)_{2}

Pela equação de Clapeyron, \Delta (PV)_{2}=\Delta nRT

A ideia é que a reação acontece em 25°C e ela aquece normal e você deixa esfiar até ela voltar aos 25°C, para poder usar os conceitos de função de estado e conseguir calcular sem problemas a entalpia.

Então, \Delta H_{2}=\Delta U_{2}+\, \Delta nRT

A variação de número de mols gasosos foi de -2 mols, usando R em caloria que é, aproximadamente, 1,98 cal. K-1.mol-1, temos:

\Delta H_{2}=\Delta U_{2}+\, \Delta nRT=\Delta U_{2}\,-2.(1,98).(298)=\Delta U_{2}\,-1180\, cal

Agora, o que tinha que usar para finalizar a questão é falar que como a variação de energia interna é uma função de estado, você deveria igualar o deltaU1 com o deltaU2 e finalizar a questão.

Assim, temos:

\Delta H_{2}=\Delta U_{2}\,-1180\, cal=-1228,18\, kcal
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