As reações, em fase gasosa, representadas pelas equações I, II e III, liberam, respectivamente, as quantidades…

Questão

As reações, em fase gasosa, representadas pelas equações I, II e III, liberam, respectivamente, as quantidades de calor Q1, Q2 e Q3, sendo Q3 > Q2 > Q1. I 2 NH3 + 5/2 O2 ? 2 NO + 3 H2O ............ ?H1 = -Q1 J II 2 NH3 + 7/2 O2 ? 2 NO2 + 3 H2O ............ ?H2 = -Q2 J III 2 NH3 + 4 O2 ? 2 NO2 + 3 H2O ............ ?H3 = -Q3 J Assim sendo, a reação representada por IV N2O5 ? 2 NO2 + 1/2 O2 ............ ?H4 será [FUVEST 2006 - Questão 71] FUVEST - 2006

1. A) exotérmica, com ?H4 = (Q3 – Q1).
2. B) endotérmica, com ?H4 = (Q2 – Q1).
3. C) exotérmica, com ?H4 = (Q2 – Q3).
4. D) endotérmica, com ?H4 = (Q5 – Q2).
5. E) exotérmica, com ?H4 = (Q1 – Q2).

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Os dados das equações I, II e III referem-se à oxidação da amônia. Como Q3 > Q2 > Q1 e todas as reações liberam calor, os ΔH valem ΔH1 = -Q1, ΔH2 = -Q2 e ΔH3 = -Q3 (todos negativos, portanto exotérmicos).
2. Na equação III, a quantidade de O2 consumida é 4 mols; na equação II, é 7/2 mols. A diferença entre elas é 1/2 mol de O2, com os mesmos produtos (2 NO2 + 3 H2O) e o mesmo reagente NH3. Assim, a diferença entre as reações III e II envolve apenas a variação de O2, e a variação de entalpia dessa diferença é ΔH3 - ΔH2 = -Q3 - (-Q2) = Q2 - Q3.
3. Pela Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação não depende do caminho. Invertendo o sentido do processo que envolve o 1/2 O2, a grandeza associada a essa parcela passa a ser Q3 - Q2, que é positiva porque Q3 > Q2. Um ΔH positivo indica reação endotérmica, ou seja, que absorve calor.
4. A reação IV, N2O5 que se decompõe em 2 NO2 + 1/2 O2, é a reação que consome calor para ocorrer, sendo endotérmica, com ΔH4 = Q3 - Q2 (na alternativa D, a notação Q5 corresponde ao termo Q3 da sequência de dados). Logo, a alternativa D está correta.
5. Análise das alternativas erradas:
6. A) Está errada porque a reação é endotérmica, não exotérmica, e a diferença Q3 - Q1 não corresponde ao processo.
7. B) Está errada porque, embora endotérmica, o valor Q2 - Q1 não corresponde à variação de O2 envolvida nas equações fornecidas.
8. C) Está errada porque o sinal está invertido: Q2 - Q3 é negativo, indicando reação exotérmica, o que contradiz a relação Q3 > Q2.
9. E) Está errada porque a reação não é exotérmica e Q1 - Q2 é negativo, o que não se encaixa no processo de decomposição com absorção de calor.

💡 Dica: Analise as relações entre as entalpias das reações dadas para determinar ?H4.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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