Por: Letícia Frota Barreto.
INICIANTE
Utilizando a Lei de Hess, devemos manipular as equações para chegar à equação global:
2 × (Eq 1): $$2C + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 \quad (\Delta H = -787,0 \text{ kJ})$$
2 × (Eq 2): $$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \quad (\Delta H = -571,6 \text{ kJ})$$
(-1) × (Eq 3): $$2CO_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_4 + 3O_2 \quad (\Delta H = +1411,0 \text{ kJ})$$
Soma: $$\Delta H_{final} = (-787,0) + (- 571,6) + 1411,0 = +52,4 \text{ kJ/mol}$$.
Resposta: $$\Delta H = +52,4 \text{ kJ/mol}$$.
INTERMEDIÁRIO
Pureza da amostra:
$$\text{Massa de } CaCO_3 = 500 \text{ g} \times 0,80 = 400 \text{ g}$$
Massas molares:
$$\text{Massa molar do } CaCO_3 = 40 + 12 + (3 \times 16) = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ g/mol}$$
$$\text{Massa molar do } CaO = 40 + 16 = 56 \text{ g/mol}$$
Note que a reação já está balanceada na proporção $$1 : 1 : 1$$
Pela equação balanceada, 1 mol de $CaCO_3$ produz 1 mol de $CaO$:
$$100 \text{ g de } CaCO_3 \rightarrow 56 \text{ g de } CaO$$
Como temos 400 g de $CaCO_3$ puro reagindo, fazemos a regra de três:
$$100 \text{ g } CaCO_3 \longrightarrow 56 \text{ g } CaO$$
$$400 \text{ g } CaCO_3 \longrightarrow X$$
$$X = \frac{400 \times 56}{100} = 4 \times 56 = 224 \text{ g de } CaO$$
Resposta: 224 gramas.
AVANÇADO
Reação: $$2NOCl(g) \rightleftharpoons 2NO(g) + Cl_2(g)$$
Quantidade de $$NOCl$$ consumida:
$$40\% \text{ de } 2,0 \text{ mols} = 0,40 \times 2,0 = 0,8 \text{ mol}$$
- Início: $$2,0 \text{ mols}$$ de $$NOCl$$ (0 de produtos)
- Reação (40% consumido): $$(-0,8 \text{ mol}) \rightarrow (+0,8 \text{ mol}) \text{ (de } NO) \text{ e } (+0,4 \text{ mol}) \text{ (de } Cl_2)$$
- Equilíbrio:
- $$n_{NOCl} = 1,2 \text{ mols}$$
- $$n_{NO} = 0,8 \text{ mol}$$
- $$n_{Cl_2} = 0,4 \text{ mol}$$
- Total de mol: $$1,2 + 0,8 + 0,4 = 2,4 \text{ mols}$$
Frações Molares ($$x$$) e Pressões Parciais ($$P_{total} = 3,0 \text{ atm}$$):
- $$x_{NOCl} = \frac{1,2}{2,4} = 0,5 \rightarrow P_{NOCl} = 0,5 \times 3,0 = 1,5 \text{ atm}$$
- $$x_{NO} = \frac{0,8}{2,4} = \frac{1}{3} \rightarrow P_{NO} = \frac{1}{3} \times 3,0 = 1,0 \text{ atm}$$
- $$x_{Cl_2} = \frac{0,4}{2,4} = \frac{1}{6} \rightarrow P_{Cl_2} = \frac{1}{6} \times 3,0 = 0,5 \text{ atm}$$
Cálculo do $$K_p$$:
$$K_p = \frac{(P_{NO})^2 \cdot (P_{Cl_2})}{(P_{NOCl})^2}$$
$$K_p = \frac{(1,0)^2 \cdot (0,5)}{(1,5)^2} = \frac{0,5}{2,25} \approx 0,22$$
Resposta: 0,22.
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