Escrito por: João Costa.

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Iniciante

 

Quando Rutherford executou o experimento, 3 tipos de desvio foram observados: aqueles em que o raio era rebatido e voltava; aqueles em que o raio sofria leve desvio em sua trajetória; e por fim aqueles em que o raio basicamente não sofria desvio algum. O que chama a atenção de Rutherford são os raios que são rebatidos e voltam, já que se esperava que todas as partículas atravessassem a lâmina.

 

Intermediário

Ionização do ácido bórico:

1° etapa -> $$H_3BO_3 + H_2O \rightleftarrows [B(OH)_3(H_2O)]$$

2° etapa -> $$ [B(OH)_3(H_2O)] + H_2O \rightleftarrows [B(OH)_4]^- + H_3O^+$$

Ionização do ácido fosfórico:

1° etapa -> $$H_3PO_4 + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + H_2PO4^-$$

2° etapa -> $$H_2PO4^- + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + HPO4^2-$$

3° etapa -> $$HPO4^- + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + PO4^3-$$

 

Tal diferença pode ser explicada pelo fato do Boro possuir um orbital 2p vazio, o que faz com que ele se comporte como ácido de Lewis, recebendo o próton da água.

 

Avançado

 

Para a resolução dessa questão devemos pensar nos processos possíveis de acontecer nesse cenário:

1° processo – Aquecimento do gelo até 273K -> $$Q_1 = 60.0,5. 15 = 450 cal$$

2° Processo – Fusão do gelo -> $$Q_2 = 60.80 = 4800 cal$$

3° Processo – Resfriamento da água a 293K até a temperatura de equilíbrio -> $$Q_3 = 420.1.(T – 293)$$

4° Processo – Aquecimento da água a 273K até a temperatura de equilíbrio -> $$Q_3 = 60.1.(T – 273)$$

a) Após listar os processos é apenas necessário aplicar que a soma dos calores deverá sempre ser 0.

Dica: Perceba que os valores das temperaturas em Celsius serão mais simples de serem trabalhados e como estamos trabalhando com variação, não há problema em trocarmos a unidade.

Dessa maneira, temos que:

$$Q_1 + Q_2 +Q_3 +Q_4 = 0$$

$$ 450 + 4800 + 420.(T – 20) + 60.(T-0) = 0$$

$$480T = 3150$$

$$T = 6,5 ^oC = 279,5 K$$

b) As variações de entropia devem ser calculadas por etapa e depois somadas, cada uma correspondendo a um processo em específico.

$$\Delta S_1 = 60 . 0,5 . ln \dfrac{273}{268} = 0,55 cal.K^-1$$

$$\Delta S_2 = \dfrac{4800}{273}=17,6 cal.K^-1$$

$$\Delta S_3 = 420 . ln \dfrac{279,5}{293} = -19,81 cal.K^-1$$

$$\Delta S_4 = 60 . ln\dfrac{279,5}{273} = 1,41 cal.K^-1$$

$$ \Delta S_t = – 0,25 cal.K^-1$$