Em um experimento realizado em um calorímetro, à pressão a...

Vamos analisar e resolver a questão proposta, que envolve o cálculo do calor de solubilização do hidróxido de sódio (NaOH) na água. O processo aborda conceitos de termoquímica, especificamente o cálculo de calor de reação em calorímetros.

Tema central da questão: A questão envolve a determinação do calor de solubilização do NaOH em água, um problema prático de termoquímica, utilizando conceitos como calor específico, densidade e a massa molar. Este tipo de questão é comum em concursos porque testa a habilidade do candidato em aplicar conceitos teóricos a situações práticas.

Resumo teórico: Quando uma substância se dissolve em água, pode ocorrer liberação ou absorção de calor. Este fenômeno é medido em um calorímetro, que é um dispositivo utilizado para medir a quantidade de calor trocada com o ambiente. O calor de solubilização é a quantidade de calor absorvida ou liberada quando uma substância se dissolve, medido em kJ/mol. A fórmula básica é:

q = m × c × ΔT

Onde:

• q é o calor trocado (em Joules).
• m é a massa da solução (em gramas).
• c é o calor específico da solução (J/g°C).
• ΔT é a variação de temperatura (°C).

Resolvendo a questão:

1. Primeiro, calcule a massa da solução. Como a densidade da água é 1,0 g/mL, 100 mL de água equivalem a 100 g de água. Somando a massa do NaOH, temos:

m = 100 g (água) + 2 g (NaOH) = 102 g

2. Substitua os valores na fórmula para calcular o calor (q):

q = 102 g × 4,2 J/g°C × 5,2°C = 2226,24 J

3. Converta para kJ (1 kJ = 1000 J):

q = 2,22624 kJ

4. Calcule o número de mols de NaOH (massa molar = 40 g/mol):

n = 2 g / 40 g/mol = 0,05 mol

5. Calcule o calor por mol de NaOH:

Calor de solubilização = 2,22624 kJ / 0,05 mol = 44,5248 kJ/mol ≈ 44,5 kJ/mol

A alternativa B - 44,5 é a correta.

Análise das alternativas incorretas:

• A - 22,2: Este valor representa aproximadamente metade do calor calculado, sugerindo um erro na consideração do fator de conversão ou na quantidade de mols.
• C - 60,2: Este valor é maior que o correto, possivelmente devido a um erro de cálculo na variação de temperatura ou massa.
• D - 82,6: Este valor é quase o dobro do correto, indicando um possível erro na conversão de unidades ou cálculo de mols.
• E - 120: Este valor é muito superior ao correto, sugerindo um erro significativo em alguma etapa do cálculo.

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calor ganho pela água: Q=m.cp.delta T, Q= (100ml. 1g/ml). 4,2. 5,2 = 2184 J

Para o NaOH: Q = m(NaOH). delta H de solubilização , 2184 = (2g: 40g/mol) . delta H,delta H = 43680J= 43,7kJ, alt. B

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