Calcule a quantidade de calor (em kJ) necessária para vaporizar completamente 36,0 g de H2O(l) a 100 °C…

Questão

Calcule a quantidade de calor (em kJ) necessária para vaporizar completamente 36,0 g de H2O(l) a 100 °C. Considere ?Hvap(H2O) = 40,7 kJ·mol-1 e apresente a equação da transformação.

1. A) Cerca de 72,0 kJ; resultado incompleto da equação.
2. B) Cerca de 60,0 kJ; subestima o calor necessário para a vaporização.
3. C) Cerca de 40,7 kJ; é o ?Hvap do H2O.
4. D) ˜81,4 kJ (H2O(l) ? H2O(g))
5. E) Cerca de 90,0 kJ; representa a energia de fusão, não de vaporização.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Escrever a equação da transformação: H2O(l) → H2O(g), que é a vaporização da água líquida a 100 °C. Passo 2: Converter a massa em quantidade de matéria. A massa molar da água é 18,0 g/mol (2 × 1,0 + 16,0), então n = 36,0 g / 18,0 g/mol = 2,00 mol. Passo 3: Usar a entalpia de vaporização, que é a energia por mol: Q = n × ΔHvap = 2,00 mol × 40,7 kJ/mol = 81,4 kJ. Passo 4: Conferir a alternativa D, que traz 81,4 kJ e a equação H2O(l) → H2O(g), coincidindo com o resultado obtido. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) 72,0 kJ resulta de um erro na conversão da massa em mols, não corresponde a 2,00 mol vezes 40,7 kJ/mol; B) 60,0 kJ não corresponde a nenhum número de mols coerente com 40,7 kJ/mol e a massa dada; C) 40,7 kJ é a energia para apenas 1 mol, mas a amostra tem 2,00 mol; E) 90,0 kJ não se relaciona com a vaporização, e a energia de fusão da água é bem menor que a de vaporização. Conclusão: a alternativa correta é a D, em concordância com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de H2O e aplique a entalpia de vaporização.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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