A termoquímica apoia-se sobre duas generalizações estabeleci...

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Q781754 Química
A termoquímica apoia-se sobre duas generalizações estabelecidas em termos modernos, Leis de Lavoisier e Laplace (1780): “a transferência de energia acompanhando qualquer transformação é igual e oposta à transferência de energia acompanhando o processo reverso”; e, a Lei de Hess (1840): “a variação de energia total de uma reação é a soma das entalpias de reação das etapas em que a reação pode ser dividida”. Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir. I. Provoca-se a ebulição do etanol a 1 atm. Quando uma corrente elétrica de 0,682 A, provenientemente de uma fonte de 12 V, circula por 500 s em uma resistência imersa no líquido em ebulição, observa-se que 4,33 g de etanol são vaporizados. A entalpia de vaporização do etanol no seu ponto de ebulição é 43,5 kJ/mol. lI. A variação global de entalpia por mol de Mg é 2337 kJ/mol. A quantidade de calor que deve ser fornecida (temperatura e pressão constantes) a 1 g de magnésio sólido metálico para produzir um gás composto de íons Mg²⁺ e de elétrons é 96, 1 kJ. III. O calor liberado na queima da glicina em uma bomba calorimétrica é 969,6 kJ/mol a 298, 15 K. A equação química para a reação é NH₂CH₂COOH(s) + 9/4 O₂(g) → 2 CO₂ (g) + 5/2 H₂O(l) + ½ N₂(g). A entalpia de combustão é 495 kJ/mol. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)
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A alternativa correta é: B - I e II.

Vamos analisar cada afirmativa com base nos conceitos de termoquímica e leis fundamentais.

I. A afirmativa descreve uma situação onde uma resistência elétrica imersa em etanol fornece calor para vaporização. Para verificar a veracidade, calculamos a energia fornecida pela resistência elétrica.

Com corrente elétrica de 0,682 A, tensão de 12 V e tempo de 500 s, a energia (Q) pode ser calculada por Q = I × V × t. Substituindo os valores, temos:

Q = 0,682 A × 12 V × 500 s = 4092 J = 4,092 kJ

Comparando este valor com a entalpia de vaporização do etanol, que é 43,5 kJ/mol para 4,33 g de etanol, obtemos uma coerência no processo. Logo, a afirmativa está correta.

II. Na afirmativa II, é dada a variação de entalpia por mol de Mg como 2337 kJ/mol. Para 1 g de Mg, a quantidade de calor necessária é proporcional ao dado inicial. Como a massa molar do Mg é 24,305 g/mol, podemos calcular o calor necessário para 1 g:

Calor por g = (2337 kJ/mol) / (24,305 g/mol) ≈ 96,1 kJ/g

A afirmativa está correta, de acordo com o cálculo efetuado.

III. A afirmativa III apresenta um erro ao comparar o calor liberado na combustão de glicina (969,6 kJ/mol) com a entalpia de combustão (495 kJ/mol). A diferença entre esses valores indica que a afirmativa não está correta.

Logo, apenas as afirmativas I e II são verdadeiras, confirmando que a alternativa correta é B - I e II.

Estratégias de Interpretação:

Para resolver questões desse tipo, é importante:

  • Analisar cada afirmativa individualmente.
  • Aplicar corretamente fórmulas e conceitos de termoquímica como energia, calor e entalpia.
  • Verificar a coerência das unidades e conversões em cálculos.
  • Comparar os resultados obtidos com os valores dados para detectar possíveis inconsistências.

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